Новини

Мониторингът на хирургичните рани след операция е важна стъпка за предотвратяване на инфекция, отделяне на раната и други усложнения.

Въпреки това, когато мястото на операцията е дълбоко в тялото, наблюдението обикновено се ограничава до клинични наблюдения или скъпи радиологични изследвания, които често не успяват да открият усложнения, преди да станат животозастрашаващи.

Твърдите биоелектронни сензори могат да бъдат имплантирани в тялото за непрекъснат мониторинг, но може да не се интегрират добре с чувствителната тъкан на раната.

За да открие усложненията при рани веднага щом се появят, екип от изследователи, ръководен от асистент Джон Хо от NUS Electrical and Computer Engineering, както и от NUS Institute for Health Innovation & Technology изобрети интелигентен конец, който не работи с батерии и може безжично усещане и предаване на информация от места за дълбока хирургия.

Тези интелигентни конци включват малък електронен сензор, който може да наблюдава целостта на раната, стомашното изтичане и микродвиженията на тъканите, като същевременно осигурява лечебни резултати, които са еквивалентни на медицински конци.

Този изследователски пробив е публикуван за първи път в научното списаниеПриродно биомедицинско инженерствона 15 октомври 2021 г.

Как работят умните конци?

Изобретението на екипа на NUS има три ключови компонента: копринен конец от медицински клас, който е покрит с проводим полимер, за да може да реагира набезжични сигнали; електронен сензор без батерия; и безжичен четец, използван за работа с конеца извън тялото.

Едно предимство на тези интелигентни конци е, че тяхното използване включва минимална модификация на стандартната хирургична процедура. По време на зашиването на раната изолиращият участък на конеца се прокарва през електронния модул и се закрепва чрез нанасяне на медицински силикон върху електрическите контакти.

Тогава целият хирургически шев функционира като aрадиочестотна идентификация(RFID) етикет и може да бъде прочетен от външен четец, който изпраща сигнал към интелигентния конец и открива отразения сигнал. Промяна в честотата на отразения сигнал показва възможно хирургично усложнение на мястото на раната.

Интелигентните конци могат да се четат до дълбочина от 50 mm, в зависимост от дължината на включените шевове, като дълбочината може потенциално да бъде допълнително разширена чрез увеличаване на проводимостта на конеца или чувствителността на безжичния четец.

Подобно на съществуващите конци, скоби и скоби, интелигентните конци могат да бъдат отстранени постоперативно чрез минимално инвазивна хирургична или ендоскопска процедура, когато рискът от усложнения премине.

Ранно откриване на усложнения на рани

За да открие различни видове усложнения - като стомашно изтичане и инфекция - изследователският екип покри сензора с различни видове полимерен гел.

Интелигентните конци също могат да открият дали са се счупили или разплели, например по време на дехисценция (отделяне на раната). Ако шевът е счупен, външният четец улавя намален сигнал поради намаляване на дължината на антената, образувана от интелигентния шев, като предупреждава лекуващия лекар да предприеме действия.

Добри лечебни резултати, безопасни за клинична употреба

В експерименти екипът показа, че раните, затворени с интелигентните конци и немодифицираните конци от медицинска коприна, заздравяват естествено без значителни разлики, като първите осигуряват допълнителната полза от безжичното отчитане.

Екипът също така тества покритите с полимер конци и установи, че тяхната здравина и биотоксичност за тялото са неразличими от нормалните конци, а също така гарантира, че нивата на мощност, необходими за работата на системата, са безопасни за човешкото тяло.

Доц. Хо каза: „Понастоящем следоперативните усложнения често не се откриват, докато пациентът не изпита системни симптоми като болка, треска или висок сърдечен ритъм. Тези интелигентни конци могат да се използват като инструмент за ранно предупреждение, който да позволи на лекарите да се намесят, преди усложнението да стане животозастрашаващо, което може да доведе до по-ниски нива на повторна операция, по-бързо възстановяване и подобрени резултати за пациентите.

По-нататъшно развитие

В бъдеще екипът се стреми да разработи преносим безжичен четец, който да замени настройката, използвана в момента за безжично четене на интелигентните конци, позволявайки наблюдение на усложнения дори извън клиничните условия. Това може да позволи на пациентите да бъдат изписани по-рано от болницата след операция.

Сега екипът работи с хирурзи и производители на медицински изделия, за да адаптира конците за откриване на кървене от рани и изтичане след стомашно-чревна операция. Те също така се стремят да увеличат оперативната дълбочина на конците, което ще позволи да се наблюдават по-дълбоко разположени органи и тъкани.

Предоставено отНационален университет на Сингапур