在逆行性腎內手術（Retrograde Intrarenal Surgery, RIRS）過程中，腎內壓力（Intrarenal Pressure, IRP）過高常被視為導致感染及實質併發症的關鍵因素。為了改善臨床監測手段，近期一項發表於《生物工程與生物技術前沿》（Frontiers in Bioengineering and Biotechnology）的研究，針對一種新型無線矽基壓阻式微機電系統（Microelectromechanical Systems, MEMS）壓力感測器進行了體外實驗室可行性評估。該裝置具備藍牙低功耗（Bluetooth Low Energy, BLE）傳輸功能，且無需佔用輸尿管鏡（Ureteroscope）的工作通道，為臨床監測技術帶來新的發展契機。
本次研究針對兩組無線矽基壓阻式微機電系統（MEMS）壓力感測器進行體外特性分析。該裝置採用每秒 10 赫茲（Hz）的取樣頻率，並透過藍牙低功耗（BLE）連結進行數據傳輸，能以毫米汞柱（mmHg）為單位提供數位化的壓力讀數。研究團隊在模擬臨床操作的環境下，進行了輸尿管鏡手動推進測試，並分別設置 1.0 公尺、0.75 公尺及 0.5 公尺的重力灌注高度，總計收集了 7,630 組配對樣本，旨在驗證感測器在不同壓力環境下的數據穩定性與準確度。
在實驗數據處理方面，研究人員透過嚴謹的採樣與比對，確保數據能反映真實的壓力變化。透過手動推進輸尿管鏡與調整灌注高度，實驗成功模擬了手術中可能面臨的壓力波動情境。這項設計不僅考量了感測器在實際操作中的數據傳輸能力，更透過大規模的樣本採集，為後續的統計分析奠定了堅實基礎。實驗結果顯示，該裝置在數位化讀數的輸出上具備高度的即時性，為未來應用於臨床手術中的即時壓力監控提供了初步的技術驗證。
實驗數據分析與跨裝置一致性評估
研究結果顯示，兩組感測器在手動推進與 1.0 公尺灌注高度下，展現出極高的一致性，皮爾森相關係數（Pearson r）達到 0.996 以上。然而，當灌注高度降至 0.5 公尺時，系統出現了顯著的系統性偏差，平均差異約為 -2.61 mmHg，約佔穩態平均值的 40%，且組內相關係數（Intraclass Correlation Coefficient, ICC(2,1)）僅為 0.19。此外，峰值與穩態壓力隨灌注高度的增加呈現單調上升趨勢，三點測試的決定係數（R2）高達 0.997，顯示感測器對壓力變化的線性反應表現良好。
儘管感測器在較高壓力下表現穩定，但在低靜水壓環境下的偏差問題仍不容忽視。數據顯示，平均穩態讀數約為名義靜水壓頭的 16% 至 26%，此比例反映了感測器與實驗台系統的綜合響應，而非單純的感測器靈敏度問題。在灌注前的 5 秒基準線測試中，3 倍標準差（3-SD）的雜訊估計值範圍介於 0.01 至 0.74 mmHg 之間，顯示該裝置在靜止狀態下的雜訊控制尚在可接受範圍內，但仍需進一步釐清低壓環境下誤差產生的具體機制。
未來臨床應用挑戰與研究展望
綜合上述發現，研究團隊指出，兩組感測器在低靜水壓頭下存在顯著的差異，且這些差異包含偏移與比例成分，其幅度在不同記錄間呈現變動。這些發現強調了在將該技術轉化為臨床應用前，必須先解決裝置間的一致性問題。研究人員認為，目前的實驗結果僅是初步階段，未來仍需進行參考壓力計（Reference-manometer）的驗證，並針對多高度測試、響應時間、溫度影響以及生物相容性（Biocompatibility）進行深入研究，以確保裝置在人體環境下的安全性與可靠性。
隨著微機電系統（MEMS）技術的持續演進，無線壓力監測裝置有望成為提升逆行性腎內手術安全性的重要工具。透過精確的腎內壓力（IRP）監控，醫師能更有效地預防因壓力過高引發的併發症。然而，從實驗室走向臨床手術室，仍需克服諸多技術障礙。研究團隊將持續優化感測器性能，並透過更嚴謹的臨床前評估，為未來開發出能即時、準確且穩定監控腎內壓力的無線裝置鋪平道路，進而優化泌尿外科手術的醫療品質與病患預後。
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原始資料來源: GO-AI-6號機
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