Vijesti

Praćenje hirurških rana nakon operacije važan je korak u sprečavanju infekcije, odvajanja rane i drugih komplikacija.

Međutim, kada je kirurško mjesto duboko u tijelu, praćenje je obično ograničeno na klinička opažanja ili skupa radiološka istraživanja koja često ne otkrivaju komplikacije prije nego što postanu opasne po život.

Tvrdi bioelektronski senzori mogu se ugraditi u tijelo za kontinuirano praćenje, ali se možda neće dobro integrirati s osjetljivim tkivom rane.

Kako bi otkrio komplikacije na ranama čim se dogode, tim istraživača predvođen docentom Johnom Hoom sa NUS-a za elektrotehniku ​​i računarstvo, kao i Instituta za zdravstvene inovacije i tehnologiju NUS-a, izumio je pametni šav koji ne koristi baterije i može bežično otkrivaju i prenose informacije sa dubokih hirurških mesta.

Ovi pametni šavovi uključuju mali elektronski senzor koji može nadzirati integritet rane, želučano curenje i mikropokrete tkiva, istovremeno pružajući rezultate zacjeljivanja koji su ekvivalentni medicinskim šavovima.

Ovaj istraživački napredak je prvi put objavljen u naučnom časopisuPrirodno biomedicinsko inženjerstvodana 15. oktobra 2021.

Kako funkcioniraju pametni šavovi?

Izum NUS tima ima tri ključne komponente: medicinski svileni šav koji je presvučen provodljivim polimerom kako bi mogao reagirati nabežični signali; elektronski senzor bez baterije; i bežični čitač koji se koristi za upravljanje šavom izvan tijela.

Jedna od prednosti ovih pametnih šavova je da njihova upotreba uključuje minimalnu modifikaciju standardne hirurške procedure. Tokom šivanja rane, izolacijski dio šava se provlači kroz elektronski modul i učvršćuje nanošenjem medicinskog silikona na električne kontakte.

Cijeli kirurški šav tada funkcionira kao aradio-frekventna identifikacija(RFID) i može se očitati od strane eksternog čitača, koji šalje signal pametnom šavu i detektuje reflektovani signal. Promjena frekvencije reflektiranog signala ukazuje na moguću kiruršku komplikaciju na mjestu rane.

Pametni šavovi se mogu očitati do dubine od 50 mm, ovisno o dužini uključenih šavova, a dubina bi se potencijalno mogla dodatno proširiti povećanjem provodljivosti šava ili osjetljivosti bežičnog čitača.

Slično postojećim šavovima, kopčama i spajalicama, pametni šavovi se mogu postoperativno ukloniti minimalno invazivnom hirurškom ili endoskopskom procedurom kada prođe rizik od komplikacija.

Rano otkrivanje komplikacija rane

Kako bi otkrio različite vrste komplikacija - kao što su curenje želuca i infekcija - istraživački tim je premazao senzor različitim vrstama polimernog gela.

Pametni šavovi također mogu otkriti da li su polomljeni ili raspleteni, na primjer, tokom dehiscencije (odvajanja rane). Ako je šav pokvaren, vanjski čitač hvata smanjeni signal zbog smanjenja dužine antene koju formira pametni šav, upozoravajući ljekara koji je prisutan da preduzme akciju.

Dobri rezultati zarastanja, bezbedni za kliničku upotrebu

U eksperimentima, tim je pokazao da su rane zatvorene pametnim šavovima i nemodificiranim, medicinskim svilenim šavovima zacijelile prirodno bez značajnih razlika, pri čemu prvi pružaju dodatnu prednost bežičnog sensinga.

Tim je također testirao šavove obložene polimerom i otkrio da se njihova snaga i biotoksičnost za tijelo ne razlikuju od normalnih šavova, a također je osigurao da su nivoi snage potrebni za rad sistema sigurni za ljudsko tijelo.

Docent Ho je rekao: „Trenutno se postoperativne komplikacije često ne otkrivaju sve dok pacijent ne doživi sistemske simptome kao što su bol, groznica ili ubrzan rad srca. Ovi pametni šavovi se mogu koristiti kao sredstvo za rano upozoravanje kako bi se omogućilo liječnicima da interveniraju prije nego što komplikacija postane opasna po život, što može dovesti do niže stope ponovne operacije, bržeg oporavka i poboljšanih ishoda pacijenata.”

Dalji razvoj

U budućnosti, tim želi razviti prijenosni bežični čitač koji će zamijeniti postavku koja se trenutno koristi za bežično očitavanje pametnih šavova, omogućavajući nadzor komplikacija čak i izvan kliničkih okruženja. To bi moglo omogućiti pacijentima da budu ranije otpušteni iz bolnice nakon operacije.

Tim sada radi s kirurzima i proizvođačima medicinskih uređaja kako bi prilagodili šavove za otkrivanje krvarenja iz rane i curenja nakon gastrointestinalne operacije. Također traže povećanje operativne dubine šavova, što će omogućiti praćenje dubljih organa i tkiva.

ObezbeđujeNacionalni univerzitet Singapura