从医疗器械制造展知悉，由于对阿片类药物成瘾性和其他止痛药物危险性的持续关注，许多医生在如何帮助患者缓解疼痛方面感到困惑。这一显著的护理缺口激励了西北大学的一组研究人员开发一种可在手术后植入的疼痛缓解装置。

约翰·A·罗杰斯（John A. Rogers）领导的实验室正在开发这款装置，他表示，针对疼痛源进行治疗一直是一大挑战。药物虽然可以缓解疼痛，但由于无法实现局部化，存在许多潜在的副作用。注射在一定程度上有效，但也不够局部化，可能会对周围组织造成损伤和炎症。然而，有了这个装置，疼痛缓解可以直接在疼痛源头实现，而不会对身体其他部位产生更大影响。

图片来源：MedCrawler

“在某些情况下，你确实需要体内装置，”他说。“目标是让装置提供缓解后自行溶解，从而消除二次手术取出的风险。”

该装置将被放置并松散地包裹在受影响的神经周围，提供精确的定向冷却以麻木神经并阻断疼痛信号。用户可以通过一个外部泵激活并调节冷却水平。一旦患者痊愈且不再需要该装置，它就会像内缝线一样在体内自行溶解。

罗杰斯，现任路易斯·辛普森和金伯利·奎雷材料科学与工程、生物医学工程和神经外科教授，他表示，该装置由一种可溶于水的材料制成，既薄又柔韧。它看起来很像橡皮筋，宽约五毫米。其内部有一个蛇形的微流体通道，充满了冷却液。

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该冷却液是一种低沸点液体，常用于吸入器和静脉超声对比增强材料等医学应用。进入体内后，其温度高于沸点。罗杰斯解释说，液体想要开始蒸发，但在液体沿装置流动并在袖口位置遇到通过平行通道引入的氮气流之前不能蒸发。当液体蒸发并进入气态时，会从神经中吸热，从而提供定向冷却效果。

为了防止过度冷却对神经和周围组织造成损伤，装置内的小传感器监测神经温度，并将温度显示在外部泵上。根据温度读数，可以调节冷却强度，并随时开关。

“冷却只在神经位置进行，”罗杰斯指出。“不会无意中冷却周围组织。”

这项工作在最近发表在《科学》上的一篇论文中有所描述。“这里报道的技术利用了一些与寒冷时手指感觉麻木相似的机制，”罗杰斯说。

除了控制冷却水平，团队还面临寻找不会损害脆弱神经或周围组织的材料的挑战。材料必须非常柔软且顺应性强，并能足够快地被吸收，以免对患者造成任何不良影响。

“用可生物吸收材料制造装置是一个关键进展，因为如果装置不能被吸收，身体可能会排斥它并产生疤痕组织，导致难以取出并给患者带来更多疼痛，”他说。

到目前为止，该团队在动物试验中取得了成功，但他们希望进一步探讨直接冷却对神经的长期影响，并优化装置的温度和持续时间设置。完成试验并获得FDA批准可能需要长达10年的时间。

随着罗杰斯和他的团队继续为医学界开发装置，包括一种可溶解的起搏器，他们意识到与最了解人体的专业人士紧密合作的重要性。

“我们致力于开发新材料和新型装置，以改善患者护理，无论是通过降低成本还是改善疗效，”他说。“要在这类工作中取得成效，需要与医生、临床医生以及护士和护理人员进行深度、密切的协作，以了解最紧迫的未满足需求在哪里，以及技术进步如何解决这些需求。”