اخبار

نظارت بر زخم‌های جراحی پس از عمل یک گام مهم برای جلوگیری از عفونت، جدا شدن زخم و سایر عوارض است.

با این حال، زمانی که محل جراحی در عمق بدن قرار دارد، نظارت معمولاً محدود به مشاهدات بالینی یا بررسی‌های پرهزینه رادیولوژیکی است که اغلب در تشخیص عوارض قبل از اینکه تهدید کننده زندگی شوند، ناکام می‌مانند.

حسگرهای بیوالکترونیک سخت را می توان برای نظارت مستمر در بدن کاشت، اما ممکن است به خوبی با بافت زخم حساس ادغام نشود.

برای تشخیص عوارض زخم به محض وقوع، تیمی از محققان به سرپرستی دستیار پروفسور جان هو از مهندسی برق و کامپیوتر NUS و همچنین موسسه نوآوری و فناوری سلامت NUS یک بخیه هوشمند اختراع کرده‌اند که بدون باتری است و می‌تواند به صورت بی سیم اطلاعات را از محل های جراحی عمیق حس کرده و منتقل می کند.

این بخیه‌های هوشمند دارای یک حسگر الکترونیکی کوچک هستند که می‌تواند یکپارچگی زخم، نشت معده و ریزحرکت‌های بافت را کنترل کند، در حالی که نتایج بهبودی را ارائه می‌دهد که معادل بخیه‌های درجه پزشکی است.

این پیشرفت تحقیقاتی برای اولین بار در مجله علمی منتشر شدمهندسی زیست پزشکی طبیعتدر 15 اکتبر 2021.

بخیه های هوشمند چگونه کار می کنند؟

اختراع تیم NUS دارای سه جزء کلیدی است: یک نخ ابریشمی درجه پزشکی که با یک پلیمر رسانا پوشانده شده است تا بتواند به آن پاسخ دهد.سیگنال های بی سیم; یک سنسور الکترونیکی بدون باتری؛ و یک ریدر بی سیم برای عمل بخیه از خارج از بدن استفاده می شود.

یکی از مزیت های این بخیه های هوشمند این است که استفاده از آنها حداقل تغییر در روش جراحی استاندارد را شامل می شود. در طول دوخت زخم، بخش عایق بخیه از طریق ماژول الکترونیکی رزوه می شود و با استفاده از سیلیکون طبی روی کنتاکت های الکتریکی محکم می شود.

سپس کل بخیه جراحی به عنوان یک عمل جراحی انجام می شودشناسایی فرکانس رادیوییبرچسب (RFID) و می تواند توسط یک خواننده خارجی خوانده شود که سیگنالی را به نخ هوشمند ارسال می کند و سیگنال منعکس شده را تشخیص می دهد. تغییر در فرکانس سیگنال بازتابی نشان دهنده یک عارضه احتمالی جراحی در محل زخم است.

بخیه های هوشمند را می توان تا عمق 50 میلی متر خواند، بسته به طول بخیه های درگیر، و به طور بالقوه می توان عمق را با افزایش رسانایی نخ یا حساسیت خواننده بی سیم بیشتر کرد.

مانند بخیه‌ها، گیره‌ها و منگنه‌های موجود، بخیه‌های هوشمند ممکن است پس از عمل با یک روش جراحی کم تهاجمی یا آندوسکوپی در زمانی که خطر عوارض برطرف شده است، برداشته شوند.

تشخیص زودهنگام عوارض زخم

برای تشخیص انواع مختلف عوارض - مانند نشت معده و عفونت - تیم تحقیقاتی سنسور را با انواع مختلف ژل پلیمری پوشاندند.

بخیه های هوشمند همچنین می توانند تشخیص دهند که آیا بخیه ها شکسته یا باز شده اند، مثلاً در حین جدا شدن (جداسازی زخم). اگر بخیه شکسته شود، خواننده خارجی سیگنال کاهش یافته را به دلیل کاهش طول آنتن ایجاد شده توسط بخیه هوشمند دریافت می کند و به پزشک معالج هشدار می دهد که اقدامات لازم را انجام دهد.

نتایج درمانی خوب، برای استفاده بالینی ایمن است

در آزمایش‌ها، تیم نشان داد که زخم‌هایی که با نخ‌های هوشمند بسته می‌شوند و نخ‌های ابریشمی اصلاح‌نشده، هر دو به‌طور طبیعی بدون تفاوت قابل‌توجهی بهبود می‌یابند، و اولی مزیت بیشتری از حسگر بی‌سیم دارد.

این تیم همچنین بخیه های پوشش داده شده با پلیمر را آزمایش کردند و دریافتند استحکام و سمیت زیستی آن برای بدن از بخیه های معمولی قابل تشخیص نیست و همچنین اطمینان حاصل کردند که سطوح قدرت مورد نیاز برای عملکرد سیستم برای بدن انسان ایمن است.

پروفسور هو گفت: «در حال حاضر، عوارض بعد از عمل اغلب تا زمانی که بیمار علائم سیستمیک مانند درد، تب یا ضربان قلب بالا را تجربه نکند، شناسایی نمی‌شوند. این بخیه‌های هوشمند می‌توانند به‌عنوان یک ابزار هشدار اولیه مورد استفاده قرار گیرند تا پزشکان را قادر می‌سازد تا قبل از اینکه عارضه تهدیدکننده زندگی شود، مداخله کنند، که می‌تواند منجر به کاهش میزان عمل مجدد، بهبودی سریع‌تر و بهبود نتایج بیمار شود.

توسعه بیشتر

در آینده، این تیم به دنبال توسعه یک خواننده بی‌سیم قابل حمل است تا جایگزین تنظیماتی شود که در حال حاضر برای خواندن بخیه‌های هوشمند به صورت بی‌سیم استفاده می‌شود و امکان نظارت بر عوارض حتی خارج از تنظیمات بالینی را فراهم می‌کند. این امر می تواند بیماران را قادر سازد که زودتر از بیمارستان پس از جراحی مرخص شوند.

این تیم اکنون با جراحان و سازندگان دستگاه‌های پزشکی کار می‌کند تا بخیه‌ها را برای تشخیص خونریزی زخم و نشت پس از جراحی دستگاه گوارش تطبیق دهند. آنها همچنین به دنبال افزایش عمق عمل بخیه ها هستند که امکان نظارت بر اندام ها و بافت های عمیق تر را فراهم می کند.

ارائه شده توسطدانشگاه ملی سنگاپور