Novas

O seguimento das feridas cirúrxicas despois dunha operación é un paso importante para previr a infección, a separación da ferida e outras complicacións.

Non obstante, cando o sitio cirúrxico está no fondo do corpo, a vixilancia limítase normalmente a observacións clínicas ou investigacións radiolóxicas custosas que moitas veces non detectan complicacións antes de que poñan en perigo a vida.

Os sensores bioelectrónicos duros pódense implantar no corpo para un seguimento continuo, pero poden non integrarse ben co tecido sensible da ferida.

Para detectar as complicacións da ferida tan pronto como ocorren, un equipo de investigadores dirixido polo profesor asistente John Ho da Enxeñaría Eléctrica e Informática de NUS, así como o Instituto de Innovación e Tecnoloxía da Saúde da NUS, inventou unha sutura intelixente que non necesita batería e pode sen fíos detectar e transmitir información desde sitios cirúrxicos profundos.

Estas suturas intelixentes incorporan un pequeno sensor electrónico que pode controlar a integridade da ferida, as fugas gástricas e os micromovementos dos tecidos, ao tempo que proporcionan resultados de cicatrización que son equivalentes ás suturas de grao médico.

Este avance da investigación publicouse por primeira vez na revista científicaEnxeñaría Biomédica da Naturezao 15 de outubro de 2021.

Como funcionan as suturas intelixentes?

A invención do equipo de NUS ten tres compoñentes clave: unha sutura de seda de grao médico que está recuberta cun polímero condutor para permitirlle responder asinais sen fíos; un sensor electrónico sen batería; e un lector sen fíos usado para operar a sutura desde fóra do corpo.

Unha vantaxe destas suturas intelixentes é que o seu uso implica unha modificación mínima do procedemento cirúrxico estándar. Durante a sutura da ferida, a sección illante da sutura pasa polo módulo electrónico e fíxase aplicando silicona médica aos contactos eléctricos.

A continuación, toda a puntada cirúrxica funciona como aidentificación por radiofrecuencia(RFID) e pode ser lida por un lector externo, que envía un sinal á sutura intelixente e detecta o sinal reflectido. Un cambio na frecuencia do sinal reflectido indica unha posible complicación cirúrxica no lugar da ferida.

As suturas intelixentes pódense ler ata unha profundidade de 50 mm, dependendo da lonxitude dos puntos implicados, e a profundidade podería ampliarse aínda máis aumentando a condutividade da sutura ou a sensibilidade do lector sen fíos.

Do mesmo xeito que as suturas, clips e grapas existentes, as suturas intelixentes pódense eliminar despois da operación mediante un procedemento cirúrxico ou endoscópico mínimamente invasivo cando o risco de complicacións supere.

Detección precoz de complicacións da ferida

Para detectar diferentes tipos de complicacións, como fugas gástricas e infeccións, o equipo de investigación recubriu o sensor con diferentes tipos de xel de polímero.

As suturas intelixentes tamén son capaces de detectar se se romperon ou se desenredaron, por exemplo, durante a dehiscencia (separación da ferida). Se a sutura se rompe, o lector externo capta un sinal reducido debido a unha redución da lonxitude da antena formada pola sutura intelixente, avisando ao médico asistente para que tome medidas.

Bos resultados de curación, seguro para uso clínico

Nos experimentos, o equipo demostrou que as feridas pechadas polas suturas intelixentes e as suturas de seda de calidade médica non modificadas curaban de forma natural sen diferenzas significativas, e as primeiras proporcionaban o beneficio adicional da detección sen fíos.

O equipo tamén probou as suturas recubertas de polímero e descubriu que a súa forza e biotoxicidade para o corpo eran indistinguibles das suturas normais, e tamén se asegurou de que os niveis de potencia necesarios para operar o sistema fosen seguros para o corpo humano.

O profesor asistente Ho dixo: "Actualmente, as complicacións postoperatorias moitas veces non se detectan ata que o paciente experimenta síntomas sistémicos como dor, febre ou frecuencia cardíaca elevada. Estas suturas intelixentes poden usarse como unha ferramenta de alerta precoz para permitir que os médicos interveñan antes de que a complicación poña en perigo a vida, o que pode levar a taxas máis baixas de reoperación, unha recuperación máis rápida e un mellor resultado dos pacientes.

Desenvolvemento posterior

No futuro, o equipo busca desenvolver un lector sen fíos portátil para substituír a configuración que se usa actualmente para ler sen fíos as suturas intelixentes, permitindo a vixilancia de complicacións mesmo fóra dos ámbitos clínicos. Isto podería permitir que os pacientes sexan dados de alta antes do hospital despois da cirurxía.

O equipo está a traballar agora con cirurxiáns e fabricantes de dispositivos médicos para adaptar as suturas para detectar o sangrado e as fugas da ferida despois da cirurxía gastrointestinal. Tamén buscan aumentar a profundidade operativa das suturas, o que permitirá controlar órganos e tecidos máis profundos.

Proporcionado porUniversidade Nacional de Singapur