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La surveillance des plaies chirurgicales après une opération est une étape importante pour prévenir l’infection, la séparation des plaies et d’autres complications.

Cependant, lorsque le site chirurgical est profond dans le corps, la surveillance se limite normalement à des observations cliniques ou à des examens radiologiques coûteux qui ne parviennent souvent pas à détecter les complications avant qu'elles ne mettent la vie en danger.

Des capteurs bioélectroniques durs peuvent être implantés dans le corps pour une surveillance continue, mais peuvent ne pas s'intégrer correctement aux tissus sensibles de la plaie.

Pour détecter les complications des plaies dès qu'elles surviennent, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur adjoint John Ho du NUS Electrical and Computer Engineering ainsi que du NUS Institute for Health Innovation & Technology a inventé une suture intelligente sans pile et peut détecter et transmettre sans fil des informations provenant de sites chirurgicaux profonds.

Ces sutures intelligentes intègrent un petit capteur électronique capable de surveiller l’intégrité de la plaie, les fuites gastriques et les micromotions des tissus, tout en offrant des résultats de guérison équivalents aux sutures de qualité médicale.

Cette avancée scientifique a été publiée pour la première fois dans la revue scientifiqueGénie biomédical naturelle 15 octobre 2021.

Comment fonctionnent les sutures intelligentes ?

L'invention de l'équipe NUS comporte trois éléments clés : une suture en soie de qualité médicale recouverte d'un polymère conducteur pour lui permettre de répondre auxsignaux sans fil; un capteur électronique sans pile ; et un lecteur sans fil utilisé pour faire fonctionner la suture depuis l'extérieur du corps.

L’un des avantages de ces sutures intelligentes est que leur utilisation implique une modification minime de la procédure chirurgicale standard. Lors de la couture de la plaie, la section isolante de la suture est enfilée à travers le module électronique et sécurisée en appliquant du silicone médical sur les contacts électriques.

L'ensemble du point chirurgical fonctionne alors comme unidentification par radiofréquence(RFID) et peut être lu par un lecteur externe, qui envoie un signal à la suture intelligente et détecte le signal réfléchi. Un changement dans la fréquence du signal réfléchi indique une éventuelle complication chirurgicale au site de la plaie.

Les sutures intelligentes peuvent être lues jusqu'à une profondeur de 50 mm, en fonction de la longueur des points impliqués, et la profondeur pourrait potentiellement être encore étendue en augmentant la conductivité de la suture ou la sensibilité du lecteur sans fil.

Semblables aux sutures, clips et agrafes existants, les sutures intelligentes peuvent être retirées en postopératoire par une procédure chirurgicale ou endoscopique mini-invasive lorsque le risque de complications est écarté.

Détection précoce des complications de la plaie

Pour détecter différents types de complications, telles que les fuites gastriques et les infections, l'équipe de recherche a recouvert le capteur de différents types de gel polymère.

Les sutures intelligentes sont également capables de détecter si elles se sont cassées ou dénouées, par exemple lors d'une déhiscence (séparation de la plaie). Si la suture est cassée, le lecteur externe capte un signal réduit en raison d'une réduction de la longueur de l'antenne formée par la suture intelligente, alertant le médecin traitant d'agir.

Bons résultats de guérison, sans danger pour une utilisation clinique

Lors d'expériences, l'équipe a montré que les plaies fermées par les sutures intelligentes et les sutures en soie non modifiées de qualité médicale guérissaient toutes deux naturellement sans différences significatives, les premières offrant l'avantage supplémentaire de la détection sans fil.

L'équipe a également testé les sutures recouvertes de polymère et a constaté que leur résistance et leur biotoxicité pour le corps étaient impossibles à distinguer des sutures normales, et ont également assuré que les niveaux de puissance nécessaires au fonctionnement du système étaient sans danger pour le corps humain.

Le professeur adjoint Ho a déclaré : « Actuellement, les complications postopératoires ne sont souvent détectées que lorsque le patient présente des symptômes systémiques tels que des douleurs, de la fièvre ou une fréquence cardiaque élevée. Ces sutures intelligentes peuvent être utilisées comme outil d’alerte précoce pour permettre aux médecins d’intervenir avant que la complication ne mette la vie en danger, ce qui peut entraîner une baisse des taux de réintervention, une récupération plus rapide et de meilleurs résultats pour les patients.

Développement ultérieur

À l’avenir, l’équipe envisage de développer un lecteur sans fil portable pour remplacer la configuration actuellement utilisée pour lire sans fil les sutures intelligentes, permettant ainsi la surveillance des complications même en dehors des paramètres cliniques. Cela pourrait permettre aux patients de sortir plus tôt de l’hôpital après une intervention chirurgicale.

L’équipe travaille désormais avec des chirurgiens et des fabricants de dispositifs médicaux pour adapter les sutures afin de détecter les saignements et les fuites des plaies après une chirurgie gastro-intestinale. Ils cherchent également à augmenter la profondeur opératoire des sutures, ce qui permettra de surveiller les organes et tissus plus profonds.

Fourni parUniversité nationale de Singapour