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监测血管手术成功与否所需的指标之一是修复血管内的血流和血压，但测量这一参数带来了许多明显的挑战。斯坦福大学的一个研究小组解决了这个问题，他们开发了一个微型传感器的原型，外加一个无线射频连接，这种连接是可生物降解的，不需要电池，也不需要拆卸，它的输出信号可以被解释为有阻塞时发出警告。该传感器采用电感耦合，具有最小的滞后，快速的响应时间，优异的循环稳定性，高度鲁棒性，易于安装，而且无需拆卸，减少了进一步的血管损伤风险(图1)．
1.艺术家描绘的生物可降解压力传感器包裹在一根血管上，天线在侧面(各层分开，以显示天线结构的细节)。(来源:斯坦福大学Levent Beker)
该设备将基于电容的换能器与自供电、频移的射频链路结合在一起。基本的传感结构是外层导电层的多层“包裹”，内层是带有“微金字塔”的聚乙醇酸。(图2)．随着血管扩张和松弛，有效电容从2.2 pF转移到1.6 pF，无线频率范围从700到725 MHz。皮肤外的读卡器“ping”连接在传感器上的天线，类似于无线身份证读卡器，以捕获信号。
2.这张包裹在动脉周围的传感器的横截面示意图说明了电容式传感器布置的基本概念。(来源:斯坦福大学)
天线由50µm厚的镁箔激光切割而成(图3)．该团队评估了几个设计，然后根据模拟选择了表现最好的一个(图4)．他们还模拟了电容式传感器的边缘场性能(图5)．
3.无线链路设计与制造:典型的平面线圈LCR谐振电路额外的加工步骤是需要建立线圈和电容器之间的电气连接,而不需要额外的连接“关闭”的电路方法(A)。“额外的连接”是一个金属互连相同的材料制成的线圈和电容器(或另一个材料,例如在焊接时用锡)。导电线路的电气互连，电容器和电感器定义使用一个一步制造过程，与计算机控制的激光切割机(B)。光学照片的预制电感器(C)。
4.无线链路的设计和优化——顶部和底部线圈的两种可能的设计通过三维电磁场仿真(CST仿真软件)进行了评估。在设计,顶部和底部线圈不对称(顶部圈顺时针方向转动,而底部线圈逆时针方向,形成一个半封闭的大线圈相互叠加时)(A)。在设计B,顶部和底部线圈是对称的(相同模式叠加时)(B),模拟的年代11在设计a和设计b中，当带传感器的标签与阅读器线圈耦合时，整个系统的回波损耗。传感器电容变化类似，设计a的响应位移更线性。A设计和B设计的电气仿真结果显示在无耦合阅读器线圈的情况下，A设计和B设计在感应电容口的电阻(C)和电抗(D)。理论计算谐振频率的比较(E)。
5.采用二维有限元方法(COMSOL仿真软件)对两种条纹场电容式传感器的设计进行了评价。在微观结构设计1(左)中，PGS层的金字塔较小(基底4 μm，高度2.8 μm)，而在设计2(右)中，PGS层的金字塔较大(基底50 μm，高度35.3 μm)。(比例尺为40 μm。)多物理模拟包括机械和静电模型，以及用于评估施加压力下系统的机械变形的移动网格，以及当施加机械变形时相应的电容变化。
试验台和体外测试都是评估和验证过程的关键元素。第一阶段的测试是使用一种材料特性类似动脉的柔性管进行的。该组件被包裹在管子上，并泵入精确数量的空气压力(图6)．随后的测试将该组件植入一只实验老鼠体内(测试结束后一切正常!)(图7)．
6.如图所示，测试夹具和被测单元的布置示意图(a)，以及用于模拟血管的基本传感器组件和管(b)。
7.术中固定传感器，有传感器与股动脉缝合后植入传感器的照片(a)，以及在传感器远端和近端围绕股动脉缝合两处的闭塞试验设计(B)。
他们的论文“用于无线监测血流的可降解柔性动脉脉搏传感器”,发表在自然生物医学工程，提供基本的生物医学和设备细节。此外,补充信息论文提供了传感器、天线、射频和机械设计的更多细节，包括方案评估、制造细节、测试安排和性能。一些活体视频也被发布。
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