科技日报记者 刘霞
美国西北大学、芝加哥大学与瑞士苏黎世联邦理工学院科学家合作，研制出全球首款可在胎儿手术期间持续监测其生命体征的柔性探头。这一设备让医生能对子宫内胎儿的多项生命指征进行实时监护，为高风险产前手术提供了强大保障。相关论文发表于新一期《自然·生物医学工程》杂志。
在极少数复杂病例中，医生需在婴儿出生前实施胎儿手术，以纠正脊柱裂、严重膈疝、尿路梗阻、胎儿肿瘤或双胞胎输血综合征等危及生命的先天性疾病。此类手术最早可在孕期15周开展。过去十年，医学界正逐步从传统的开放式大创口手术，转向微创胎儿镜技术。通过狭窄通道插入微型器械操作，虽降低了母体风险，却也使胎儿监测变得更加困难。
为此，团队设计出一种细若游丝的柔性探头，由高度柔韧的生物相容材料制成，直径仅为人类发丝的3倍，足以通过标准胎儿镜导管，无需额外开刀。
探头内置微型传感器阵列，可同步追踪胎儿的心率、心率变异性、血氧饱和度及体温等多项关键指标，并通过无线传输将数据发送至体外监护仪，全程为医生提供动态反馈。其前端配有微小充气“气囊垫”，植入后可轻微膨胀，确保探头与胎儿皮肤稳定接触而不造成压迫损伤。
柔软的机器人执行器赋予医生远程精确引导探头的能力。而且，为优化形态、运动轨迹与接触力度，团队还借助计算建模辅助机械设计，实现精准操控。
在大型动物模型实验中，即便子宫和胎儿在手术过程中发生移动，设备仍可提供准确、可靠的临床级数据。多维信息的融合，使外科医生得以更早发现异常，及时干预，显著提升手术安全性。
团队表示，这是迄今开发的体积最小、功能最全、可用于活体胎儿术中监测的生命体征平台。未来，随着进一步临床验证，该设备有望成为复杂胎儿手术的标准配置，推动围产医学迈向智能化、精细化新阶段。
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