一种新型的空气微流控软机器人袖套：实现创新的淋巴水肿治疗而且便宜

一种新型的空气微流控软机器人袖套：实现创新的淋巴水肿治疗 而且便宜

淋巴系统是人体免疫系统的重要组成部分，在受到损害之前常常被普通人群忽视，它负责运输淋巴液。来自某一组织的淋巴液成分与该组织的组织液非常相近。除蛋白质之外，淋巴液的成分与血浆相似。当淋巴液的运输不充分或中断时会发生淋巴水肿，一种影响全球 2 501 000 000 人的疾病。

继发性淋巴水肿是由于乳房切除术、放射治疗、感染或其他淋巴结损伤过程中可能发生的对淋巴系统造成的损害。

它导致随后在组织中积聚过多的淋巴液。伴随的症状包括肿胀、疼痛、不适、运动范围的丧失、身体形象问题以及由于淋巴液中发现的嗜菌蛋白而容易感染。据估计，患有乳腺癌的女性中至少有五分之一会出现淋巴水肿，平均每天有 75 名加拿大女性被诊断出患有乳腺癌。除了原发性乳腺癌治疗费用外，个人治疗这种疾病的总成本可能在 14 887 刀（美元）到 23 167 刀之间。

淋巴水肿最广泛使用的现代疗法是完全减充血物理疗法 (CDPT)，它是一系列方法，包括手动淋巴引流 (MLD)、包扎、运动、护肤和过渡到自我保健。MLD 涉及使用从远端肢体向身体的挤压和拖动运动来按摩患者受影响的肢体，以排出肢体中的液体，从而增加淋巴循环。之后通常用绷带包扎以减少进一步的肿胀。由于 MLD 和在自己身上包扎绷带执行起来很费力，因此更容易穿戴的加压袖套已成为自我护理淋巴水肿治疗的中流砥柱。

随着全球人口老龄化压力的增加，自我保健系统的要求将更高。尽管这些传统的加压袖套有一定的用途，但它们只能为肢体提供恒定的静压，这限制了它们对不同使用者之间的反应，以及即使是同一使用者的日常肿胀变化的反应。由于它们的静态压缩特性，这些袖套不会解除肢体的充血，而只是维持肢体的体积;它们能控制疾病，但不能治疗。一个理想的加压袖套应该通过提供可控的梯度加压来模拟 MLD 处理。

间歇性气动加压 (IPC) 装置被认为是 MLD 的一种可行的额外淋巴水肿治疗，并出现一些专利发明。但这些系统的局限性来自于机电电磁阀的使用，其数量随着单独驱动气囊的数量增加而增加，最终导致电能消耗、成本和控制盒的尺寸/重量增加，并影响便携性。

最新创新研究发表在 Biomicrofluidics 中，加拿大滑铁卢大学微流体实验室和 DIESEL 生物力学实验室、Breast Rehab 和 Myant, Inc. 的研究人员开发了一种由微流体芯片控制的软机器人套筒，可降低治疗成本、重量和功耗。该原型比以前的设备更便携，其基本机制可以扩展到其他治疗方法，例如假肢。

微流控芯片有16个通道，每个通道相当于一种管道。就像不同直径的管道产生不同的流速一样，每个通道的阻力也不同。不同的阻力会造成流体通过每个通道的时间延迟，导致袖套中的球囊依次膨胀并将流体向上推出臂部。

该设计只需要两个微型阀门，取代了八个笨重、耗能的阀门。结果，成本从数千刀减少到数百刀。与以前需要壁装电插座的技术相比，它在重量小于 iPhone 13 的控制箱内使用 3.7 伏锂离子电池运行。

通过在袖套原型和手臂之间放置一个传感器，该团队测量并优化了袖套压力以促进流体流动。

研究人员目前正在招募患者测试。他们打算使用他们的设备专利来开发一种商业上可行的产品。

微流控芯片也可以用于小腿截肢者的假肢。

浏览了一下加拿大滑铁卢大学这个研究实验室的官网，发现里面中国面孔不少啊

在行走过程中，腿部周围的压力分布不均匀，腿的肿胀会在一天中改变大小，但传统的假肢插座无法相应地调整。

像淋巴水肿袖套这样的气囊系统可以动态地给腿部施加正确的压力，并根据需要充气或放气来改变尺寸。

微流体可以为这些领域做出更多贡献。