Uudised

Kirurgiliste haavade jälgimine pärast operatsiooni on oluline samm nakkuse, haavade eraldumise ja muude tüsistuste vältimiseks.

Kui aga operatsioonikoht asub sügaval kehas, piirdub jälgimine tavaliselt kliiniliste vaatluste või kulukate radioloogiliste uuringutega, mis sageli ei avasta tüsistusi enne, kui need muutuvad eluohtlikuks.

Pidevaks jälgimiseks saab kehasse implanteerida kõvasid bioelektroonilisi andureid, kuid need ei pruugi tundliku haavakoega hästi integreeruda.

Haava tüsistuste tuvastamiseks niipea, kui need tekivad, on NUS-i elektri- ja arvutitehnika ning NUS-i terviseinnovatsiooni ja tehnoloogia instituudi abiprofessor John Ho juhitud teadlaste meeskond leiutanud nutika õmbluse, mis on akuvaba ja suudab juhtmevabalt tuvastada ja edastada teavet sügavatest operatsioonikohtadest.

Nendel nutikatel õmblustel on väike elektrooniline andur, mis suudab jälgida haava terviklikkust, mao leket ja kudede mikroliigutusi, pakkudes samal ajal ravitulemusi, mis on samaväärsed meditsiinilise kvaliteediga õmblustega.

See uurimistöö läbimurre avaldati esmakordselt teadusajakirjasLooduse biomeditsiinitehnika15. oktoobril 2021.

Kuidas nutikad õmblused töötavad?

NUS-i meeskonna leiutisel on kolm põhikomponenti: meditsiiniline siidõmblus, mis on kaetud juhtiva polümeeriga, et võimaldada sellel reageeridatraadita signaalid; akuvaba elektrooniline andur; ja juhtmevaba lugeja, mida kasutatakse õmbluse juhtimiseks väljastpoolt keha.

Nende nutikate õmbluste üks eelis on see, et nende kasutamine hõlmab standardse kirurgilise protseduuri minimaalset muutmist. Haava õmblemise ajal viiakse õmbluse isoleeriv osa läbi elektroonilise mooduli ja kinnitatakse elektriliste kontaktide külge meditsiinilise silikooniga.

Seejärel toimib kogu kirurgiline õmblus araadiosageduslik tuvastamine(RFID) silt ja seda saab lugeda välise lugejaga, mis saadab signaali nutikale õmblusele ja tuvastab peegeldunud signaali. Peegeldunud signaali sageduse muutus viitab võimalikule kirurgilisele komplikatsioonile haava kohas.

Nutikaid õmblusi saab lugeda kuni 50 mm sügavuselt, olenevalt kasutatud õmbluste pikkusest, ja sügavust saab potentsiaalselt veelgi suurendada, suurendades õmbluse juhtivust või juhtmevaba lugeja tundlikkust.

Sarnaselt olemasolevatele õmblustele, klambritele ja klambritele võib nutiõmblused pärast operatsiooni eemaldada minimaalselt invasiivse kirurgilise või endoskoopilise protseduuriga, kui tüsistuste oht on möödas.

Haava tüsistuste varajane avastamine

Erinevat tüüpi tüsistuste, nagu mao lekkimine ja infektsioon, tuvastamiseks kattis uurimisrühm anduri erinevat tüüpi polümeergeeliga.

Nutiõmblused suudavad ka tuvastada, kas need on näiteks lahtihaavamise (haava eraldamise) ajal purunenud või lahti harunenud. Kui õmblus on katki, võtab väline lugeja nutika õmbluse moodustatud antenni pikkuse vähenemise tõttu nõrgenenud signaali, hoiatades raviarsti tegutsema.

Hea ravitulemus, ohutu kliiniliseks kasutamiseks

Eksperimentides näitas töörühm, et nii nutikate õmbluste kui ka modifitseerimata meditsiinilise kvaliteediga siidõmblustega suletud haavad paranesid loomulikult ilma oluliste erinevusteta, kusjuures esimene pakkus juhtmevaba tuvastuse lisakasu.

Meeskond testis ka polümeerkattega õmblusi ning leidis, et nende tugevus ja biotoksilisus kehale on tavalistest õmblustest eristamatud, ning tagas ka selle, et süsteemi toimimiseks vajalikud võimsustasemed on inimkehale ohutud.

Asst Prof Ho ütles: "Praegu avastatakse operatsioonijärgseid tüsistusi sageli alles siis, kui patsient kogeb süsteemseid sümptomeid, nagu valu, palavik või kõrge südame löögisagedus. Neid nutikaid õmblusniite saab kasutada varajase hoiatusvahendina, mis võimaldab arstidel sekkuda enne, kui tüsistus muutub eluohtlikuks, mis võib kaasa tuua väiksema kordusoperatsioonide määra, kiirema taastumise ja paranenud patsientide ravitulemusi.

Edasine areng

Tulevikus soovib meeskond välja töötada kaasaskantava traadita lugeja, mis asendaks praegu nutikate õmbluste juhtmevabaks lugemiseks kasutatava seadistuse, võimaldades komplikatsioonide jälgimist isegi väljaspool kliinilisi seadeid. See võib võimaldada patsientidel pärast operatsiooni varem haiglast välja kirjutada.

Meeskond teeb nüüd koostööd kirurgide ja meditsiiniseadmete tootjatega, et kohandada õmblused haava verejooksu ja lekke tuvastamiseks pärast seedetrakti operatsiooni. Samuti soovivad nad suurendada õmbluste töösügavust, mis võimaldab jälgida sügavamaid elundeid ja kudesid.

PakubSingapuri riiklik ülikool