動靜脈人工血管
腎臟失去功能等待換腎,患者多以洗腎,也就是體外的血液透析機器來過濾血液中的物質,一星期需要數次定期洗腎。這個過程需要將血液流出人體外,經由過濾再輸回體內,整個流程一次就需要四小時或更久的時間。對長期需要洗腎的患者而言,血液的輸出和輸入,會需要所謂的血管通路,也就是連結外部血液透析機,其中一種解決方案,就是在患者手臂內安裝一條人工血管,將患者的動脈和深層靜脈相連結,之後透過針頭插入這條動靜脈,以連結外部透析機。
血管插穿的風險
這個針頭插入的醫療行為,常發生的風險之一,就是針頭插穿了這條人工血管,導致內部出血,形成如同血管瘤的東西,另外還有血栓形成、感染等。這樣的醫療傷害,背後治療的花費和復元時間都相當大,另外,危險的狀況可能致死。針頭插穿人工血管,帶來這麼多的問題,那麼有辦法做什麼樣的設計,防止這樣的意外嗎?
防插穿設計
美國「杜克大學醫學中心」(Duke University Medical Center)的科學家和醫師,共同設計了一款能夠防止針頭插穿的人工血管,產品名稱為Bullet Proof ™。這款產品的設計意外的簡單,為了防止針頭會插穿血管,在血管的底面和側邊都加上硬板,針頭若碰到底部或側面血管壁,不會穿透,反而會折彎;另外在這條人工血管,提供插針的區域設計特殊的造型,在血管埋入皮膚之下後,從外表面能輕易辨識提供扎針的區域,且插針後將針頭取出,材料能快速封合。(點這裡看圖片)如此簡單設計,能防止針頭插穿血管造成的大量出血和其他副作用。
這項設計,初步已經和市面上常見的三種血液透析用人工血管–Vetra、Avuseal、Flixene,作過模擬血流的實驗比較。血流幫浦速度1000ml/min,壓力150mmHg,使用的類血液的液體。結果很明顯在防止針頭穿透血管壁、自我封合上,Bullet Proof有它設計的優點。
傳統上,這種功能的人工血管設計主要在確保能耐受一定強度的血流,但較忽略針管會插穿血管的傷害。Bullet Proof設計簡單,現在由原設計團隊成立的Innavasc公司來進行後續的產品商業化。
文章參考:Duke Translational Medicine Institute
影片來源:Leon Thomas
圖片來源:davis.steve32@Flickr CC BY 2.0
原文參考:9th Congress of the Vascular Access Society