أخبار

تعد مراقبة الجروح الجراحية بعد العملية خطوة مهمة لمنع العدوى وانفصال الجرح والمضاعفات الأخرى.

ومع ذلك، عندما يكون موقع الجراحة عميقًا في الجسم، تقتصر المراقبة عادةً على الملاحظات السريرية أو التحقيقات الإشعاعية المكلفة التي غالبًا ما تفشل في اكتشاف المضاعفات قبل أن تصبح مهددة للحياة.

يمكن زرع أجهزة الاستشعار الإلكترونية الحيوية الصلبة في الجسم للمراقبة المستمرة، ولكنها قد لا تتكامل بشكل جيد مع أنسجة الجرح الحساسة.

للكشف عن مضاعفات الجرح فور حدوثها، قام فريق من الباحثين بقيادة البروفيسور المساعد جون هو من جامعة سنغافورة الوطنية للهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر بالإضافة إلى معهد NUS للابتكار والتكنولوجيا الصحية باختراع خياطة ذكية خالية من البطاريات ويمكنها استشعار ونقل المعلومات لاسلكيًا من المواقع الجراحية العميقة.

تشتمل هذه الغرز الذكية على مستشعر إلكتروني صغير يمكنه مراقبة سلامة الجرح وتسرب المعدة وحركات الأنسجة الدقيقة، مع توفير نتائج شفاء تعادل الغرز الطبية.

تم نشر هذا الإنجاز البحثي لأول مرة في المجلة العلميةطبيعة الهندسة الطبية الحيويةفي 15 أكتوبر 2021.

كيف تعمل الغرز الذكية؟

يتكون اختراع فريق NUS من ثلاثة مكونات رئيسية: خياطة حريرية طبية مغلفة ببوليمر موصل للسماح لها بالاستجابة للظروف.إشارات لاسلكية; مستشعر إلكتروني بدون بطارية؛ وقارئ لاسلكي يستخدم لتشغيل الغرز من خارج الجسم.

إحدى مزايا هذه الغرز الذكية هي أن استخدامها ينطوي على الحد الأدنى من التعديل في الإجراء الجراحي القياسي. أثناء خياطة الجرح، يتم تمرير الجزء العازل من الخياطة من خلال الوحدة الإلكترونية ويتم تأمينه عن طريق تطبيق السيليكون الطبي على نقاط الاتصال الكهربائية.

ثم تعمل الغرزة الجراحية بأكملها كغرزةتحديد الترددات الراديويةعلامة (RFID) ويمكن قراءتها بواسطة قارئ خارجي يرسل إشارة إلى الخياطة الذكية ويكشف الإشارة المنعكسة. يشير التغير في تردد الإشارة المنعكسة إلى احتمال حدوث مضاعفات جراحية في موقع الجرح.

يمكن قراءة الغرز الذكية حتى عمق 50 ملم، اعتمادًا على طول الغرز المعنية، ويمكن تمديد العمق بشكل أكبر عن طريق زيادة موصلية الغرز أو حساسية القارئ اللاسلكي.

على غرار الغرز والمشابك والدبابيس الموجودة، يمكن إزالة الغرز الذكية بعد العملية الجراحية عن طريق إجراء جراحي أو تنظيري بسيط عند انتهاء خطر حدوث مضاعفات.

الكشف المبكر عن مضاعفات الجرح

وللكشف عن أنواع مختلفة من المضاعفات، مثل التسرب المعدي والعدوى، قام فريق البحث بتغليف المستشعر بأنواع مختلفة من هلام البوليمر.

الغرز الذكية قادرة أيضًا على اكتشاف ما إذا كانت قد انكسرت أو تفككت، على سبيل المثال، أثناء التحلل (فصل الجرح). في حالة كسر الغرز، يلتقط القارئ الخارجي إشارة منخفضة بسبب انخفاض طول الهوائي الذي يشكله الغرز الذكي، مما ينبه الطبيب المعالج لاتخاذ الإجراء اللازم.

نتائج شفاء جيدة وآمنة للاستخدام السريري

في التجارب، أظهر الفريق أن الجروح التي تم إغلاقها بالغرز الذكية والغرز الحريرية الطبية غير المعدلة تلتئم بشكل طبيعي دون اختلافات كبيرة، حيث توفر الأولى فائدة إضافية تتمثل في الاستشعار اللاسلكي.

واختبر الفريق أيضًا الغرز المغلفة بالبوليمر، ووجدوا أن قوتها وسميتها الحيوية للجسم لا يمكن تمييزها عن الغرز العادية، وتأكدوا أيضًا من أن مستويات الطاقة اللازمة لتشغيل النظام آمنة لجسم الإنسان.

وقال الأستاذ المساعد هو: "في الوقت الحالي، لا يتم اكتشاف مضاعفات ما بعد الجراحة في كثير من الأحيان حتى يعاني المريض من أعراض جهازية مثل الألم أو الحمى أو ارتفاع معدل ضربات القلب. ويمكن استخدام هذه الغرز الذكية كأداة تنبيه مبكر لتمكين الأطباء من التدخل قبل أن تصبح المضاعفات مهددة للحياة، مما قد يؤدي إلى انخفاض معدلات إعادة العملية، والتعافي بشكل أسرع، وتحسين نتائج المرضى.

مزيد من التطوير

في المستقبل، يتطلع الفريق إلى تطوير قارئ لاسلكي محمول ليحل محل الإعداد المستخدم حاليًا لقراءة الغرز الذكية لاسلكيًا، مما يتيح مراقبة المضاعفات حتى خارج الإعدادات السريرية. وهذا يمكن أن يتيح للمرضى الخروج مبكرًا من المستشفى بعد الجراحة.

ويعمل الفريق الآن مع الجراحين ومصنعي الأجهزة الطبية لتكييف الغرز للكشف عن نزيف الجروح والتسرب بعد جراحة الجهاز الهضمي. إنهم يتطلعون أيضًا إلى زيادة عمق تشغيل الغرز، مما سيمكن من مراقبة الأعضاء والأنسجة العميقة.

المقدمة منجامعة سنغافورة الوطنية