在手术室中，配备传感器的手术工具创新正在改变外科医生识别组织、监测生理状况和闭合伤口的方式——提高了安全性，缩短了手术时间，并降低了医疗系统的后续成本。例如，导管消融设备的创新正在改变心律失常管理的格局。具体而言，脉冲电场消融(PFA)涉及使用导管向心脏组织输送快速、高电压的脉冲电场，而不是传统消融中使用的热能。不同类型的细胞具有不同的能量阈值，使得某些细胞可以被消融而其他细胞得到保护。根据梅奥诊所的说法，这种技术降低了对食道等附近结构的风险，可能提供更安全、更短且更成功的手术。
诸如PFA等现代手术技术通常依赖于传感器集成，从提供心脏腔室实时3D映射的磁传感器（帮助引导导管到达目标消融部位），到测量导管对心脏组织施加压力的接触力传感器（确保稳定接触）。电传感器也可用于映射心脏信号，识别心律失常的起源并确认目标组织成功消融。
以下我们总结智能手术器械的进一步发展趋势及代表性设备示例，解释其工作原理并突出对医疗机构和患者的益处。
智能切割与感知：能"感知"的手术刀
传统手术刀仅依赖于外科医生的技能和视觉提示。配备传感器的手术刀通过将传感器集成到刀片或手柄中来增强这一技能。这些设备可以检测组织硬度和湿度的细微变化，并区分健康组织与肿瘤、神经或血管。例如，基于阻抗的传感器施加小的交流电并测量电阻；恶性组织和神经通常显示出与周围组织可重复的差异。当与触觉或视觉反馈相结合时，外科医生会收到实时警告，减少对关键结构的意外切割。实际好处包括术中并发症减少、附带损伤减少，以及可能缩短手术时间。
触觉腹腔镜器械
传统上，微创（腹腔镜）工具大大减少了触觉反馈，增加了组织压碎或缝合放置不当的风险。将测力元件、应变计或电容式触觉阵列嵌入到镊子和抓钳中，恢复了"触觉"感。一些系统在控制台上直接显示硬度指数或提供力限制，从而能够精确操作脆弱组织。临床影响是人体工程学改善和组织损伤减少——这些优势转化为术后发病率降低和住院时间缩短。
智能缝线与伤口监测
缝线正从被动闭合装置演变为主动伤口管理平台。智能缝线结合了微尺度导电路径、压电纤维或集成电子元件，以监测切口处的张力、pH值、湿度和炎症标志物。一些原型还能够进行局部药物递送——当传感器检测到感染早期迹象时释放抗生素或抗炎药。通过提供伤口愈合的早期客观数据，这些缝线可以减少因伤口并发症而再次入院的情况，并允许更早安全出院或有针对性的门诊随访。
推动下一波浪潮的材料：为什么导电液态硅橡胶(LSR)至关重要
随着智能手术器械的普及，许多设计师面临着一个持续的工程挑战：寻找同时柔软、可拉伸、生物相容且可大规模制造的有效导电材料。传统的金属线路和硬质塑料限制了适应性，并可能增加组织刺激的风险。这就是为什么导电液态硅橡胶(LSR)材料越来越受到关注。导电LSR将硅胶长期确立的生物相容性、化学抗性和热稳定性与嵌入式导电填料（如碳纳米管）相结合，创造出适合可拉伸电极、传感器外壳和集成导电缝线的柔性低电阻路径。LSR的液态注射成型还实现了手术器械关键的小型复杂零件的高精度、大批量生产。
导电LSR的发展代表了一种实用的材料趋势，降低了采用障碍。它促进了微型化、可消毒和舒适的设备的发展，这些设备在变形下保持导电性。
【全文结束】
