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可植入式聚二甲基矽氧烷軟性膠囊壓力計整合尿流速計應用於尿路阻塞之偵測

為了解決bose藍牙的問題，作者林永鈞 這樣論述：

本研究藉由矽油改質PDMS(Polydimethylsiloxane, 聚二甲基矽氧烷)製作成膠囊結構的保護層，包覆氣壓感測器並整合外部的尿流速計，同時蒐集受試者的膀胱壓及尿流速圖形，紀錄膀胱壓與解尿行為的關係。PDMS Sylgard® 184常被作為提供生物相容的保護層，但其強度往往限制了感測器的靈敏度，本研究透過摻雜黏度100 cP的矽油，開發出機械性質可控的PDMS彈性體。矽油是短鏈的矽氧烷(Dimethylsiloxane)，其化學結構和商用的PDMS相似，且具有如芳香基團、乙基等側官能基，因此在原先的Sylgard® 184 A劑中摻雜矽油不僅可以形成一穩定的網狀聚合物，同時因為

側官能基變大及主鏈變短，使得PDMS固化後的密度及機械性質相較於商用PDMS來得更低。本研究在感測器外圍包覆一層生物相容的PDMS，因此靈敏度將會被PDMS的強度左右，這代表越低的楊氏係數(Young’s modulus)，將越有利於感測器量測。膠囊製程係透過將矽油和Sylgard® 184 A、B劑於振動混合器上混合，接著將此修飾過後的PDMS澆注至模具中，澆注完畢後置入真空腔體移除多餘的氣泡，置於烘箱中以50oC固化一小時，最後將膠囊脫模並浸泡在水中將中心的水溶性犧牲核溶解。結果顯示摻雜40%的矽油時楊氏係數將降至0.800±0.070 MPa，僅為原商用PDMS的一半，且將此膀胱壓量測膠

囊進行0到90 cmH2O的量測可發現，靈敏度亦會隨著厚度變薄而逐漸上升，當厚度減至1.0 mm時量測到的壓力值和標準壓力的誤差不到1 hPa，意味著本實驗的封裝方式幾乎不影響感測器的量測。尿流速圖形使用一重力感測器及一類比數位轉換模組將所蒐集到的重量資訊除以時間資訊即時轉換成尿流速並出圖，具有上傳至雲端供醫院方追蹤及診斷之功能，經過效能驗證後可發現，其準確度即使經過藍牙傳輸後亦並未失真，維持良好的線性度、重複性等特性。本研究創新開發的下泌尿道監控系統將對未來排尿異常診斷帶來重大的影響。