El seguiment de les ferides quirúrgiques després d'una operació és un pas important per prevenir infeccions, separació de ferides i altres complicacions.
Tanmateix, quan el lloc quirúrgic és a les profunditats del cos, el seguiment normalment es limita a observacions clíniques o a investigacions radiològiques costoses que sovint no aconsegueixen detectar complicacions abans que posin en perill la vida.
Es poden implantar sensors bioelectrònics durs al cos per a una monitorització contínua, però és possible que no s'integrin bé amb el teixit sensible de la ferida.
Per detectar complicacions de les ferides tan bon punt com es produeixen, un equip d'investigadors dirigit pel professor ajudant John Ho de l'Enginyeria Elèctrica i Informàtica de la NUS, així com de l'Institut d'Innovació i Tecnologia en Salut de la NUS, ha inventat una sutura intel·ligent que no requereix bateria i que pot detectar i transmetre informació sense fil des de llocs quirúrgics profunds.
Aquestes sutures intel·ligents incorporen un petit sensor electrònic que pot controlar la integritat de la ferida, les fuites gàstriques i els micromoviments dels teixits, alhora que proporcionen resultats de curació equivalents a les sutures de grau mèdic.
Aquest avenç de recerca es va publicar per primera vegada a la revista científicaEnginyeria Biomèdica de la Naturael 15 d'octubre de 2021.
Com funcionen les sutures intel·ligents?
La invenció de l'equip de la NUS té tres components clau: una sutura de seda de grau mèdic recoberta amb un polímer conductor que li permet respondre asenyals sense fil; un sensor electrònic sense bateria; i un lector sense fil que s'utilitza per fer funcionar la sutura des de fora del cos.
Un avantatge d'aquestes sutures intel·ligents és que el seu ús implica una modificació mínima del procediment quirúrgic estàndard. Durant la sutura de la ferida, la secció aïllant de la sutura es passa a través del mòdul electrònic i es fixa aplicant silicona mèdica als contactes elèctrics.
Tota la sutura quirúrgica funciona llavors com aidentificació per radiofreqüènciaetiqueta RFID (RFID) i pot ser llegida per un lector extern, que envia un senyal a la sutura intel·ligent i detecta el senyal reflectit. Un canvi en la freqüència del senyal reflectit indica una possible complicació quirúrgica al lloc de la ferida.
Les sutures intel·ligents es poden llegir fins a una profunditat de 50 mm, depenent de la longitud dels punts implicats, i la profunditat es podria ampliar encara més augmentant la conductivitat de la sutura o la sensibilitat del lector sense fil.
De manera similar a les sutures, clips i grapes existents, les sutures intel·ligents es poden retirar postoperatòriament mitjançant un procediment quirúrgic o endoscòpic mínimament invasiu quan el risc de complicacions ha passat.
Detecció precoç de complicacions de les ferides
Per detectar diferents tipus de complicacions, com ara fuites gàstriques i infeccions, l'equip de recerca va recobrir el sensor amb diferents tipus de gel de polímer.
Les sutures intel·ligents també són capaces de detectar si s'han trencat o desfet, per exemple, durant la dehiscència (separació de la ferida). Si la sutura està trencada, el lector extern capta un senyal reduït a causa d'una reducció de la longitud de l'antena formada per la sutura intel·ligent, alertant el metge que l'assisteix perquè actuï.
Bons resultats de curació, segur per a ús clínic
En experiments, l'equip va demostrar que les ferides tancades amb les sutures intel·ligents i les sutures de seda de grau mèdic sense modificar es curaven de manera natural sense diferències significatives, i les primeres proporcionaven el benefici afegit de la detecció sense fil.
L'equip també va provar les sutures recobertes de polímer i va descobrir que la seva resistència i biotoxicitat per al cos eren indistingibles de les sutures normals, i també es va assegurar que els nivells de potència necessaris per fer funcionar el sistema fossin segurs per al cos humà.
El professor adjunt Ho va dir: "Actualment, les complicacions postoperatòries sovint no es detecten fins que el pacient experimenta símptomes sistèmics com ara dolor, febre o una freqüència cardíaca alta. Aquestes sutures intel·ligents es poden utilitzar com a eina d'alerta precoç per permetre als metges intervenir abans que la complicació esdevingui potencialment mortal, cosa que pot conduir a taxes més baixes de reoperació, una recuperació més ràpida i millors resultats per als pacients".
Desenvolupament posterior
En el futur, l'equip vol desenvolupar un lector sense fil portàtil que substitueixi la configuració que s'utilitza actualment per llegir sense fil les sutures intel·ligents, permetent la vigilància de complicacions fins i tot fora de l'entorn clínic. Això podria permetre que els pacients rebessin l'alta hospitalària abans després de la cirurgia.
L'equip està treballant ara amb cirurgians i fabricants de dispositius mèdics per adaptar les sutures per detectar sagnat i fuites de ferides després de cirurgia gastrointestinal. També busquen augmentar la profunditat operativa de les sutures, cosa que permetrà monitoritzar òrgans i teixits més profunds.
Proporcionat perUniversitat Nacional de Singapur
Data de publicació: 12 de juliol de 2022