חֲדָשׁוֹת

ניטור פצעי ניתוח לאחר ניתוח הוא צעד חשוב למניעת זיהום, הפרדת פצעים וסיבוכים נוספים.

עם זאת, כאשר אתר הניתוח נמצא עמוק בגוף, הניטור בדרך כלל מוגבל לתצפיות קליניות או מחקרים רדיולוגיים יקרים שלעתים קרובות אינם מצליחים לזהות סיבוכים לפני שהם הופכים לסכנת חיים.

חיישנים ביו-אלקטרוניים קשיחים יכולים להיות מושתלים בגוף לצורך ניטור רציף, אך עשויים שלא להשתלב היטב עם רקמת פצע רגישה.

כדי לזהות סיבוכי פצעים ברגע שהם קורים, צוות חוקרים בראשות עוזר פרופסור ג'ון הו מהנדסת חשמל ומחשבים NUS וכן המכון לחדשנות וטכנולוגיה בבריאות המציא תפר חכם ללא סוללות ויכול לחוש ולהעביר מידע באופן אלחוטי מאתרי ניתוח עמוקים.

תפרים חכמים אלו משלבים חיישן אלקטרוני קטן שיכול לנטר את שלמות הפצע, דליפת קיבה ותנועות מיקרו של רקמות, תוך מתן תוצאות ריפוי השוות ערך לתפרים ברמה רפואית.

פריצת דרך מחקרית זו פורסמה לראשונה בכתב העת המדעיטבע הנדסה ביו-רפואיתב-15 באוקטובר 2021.

כיצד פועלים התפרים החכמים?

להמצאה של צוות NUS יש שלושה מרכיבים מרכזיים: תפר משי ברמה רפואית המצופה בפולימר מוליך כדי לאפשר לו להגיבאותות אלחוטיים; חיישן אלקטרוני נטול סוללות; וקורא אלחוטי המשמש להפעלת התפר מחוץ לגוף.

יתרון אחד של התפרים החכמים הללו הוא שהשימוש בהם כרוך בשינוי מינימלי של ההליך הכירורגי הסטנדרטי. במהלך תפירת הפצע, החלק המבודד של התפר מושחל דרך המודול האלקטרוני ומאובטח על ידי מריחת סיליקון רפואי על המגעים החשמליים.

התפר הניתוחי כולו מתפקד אז בתור אזיהוי בתדר רדיותג (RFID) וניתן לקרוא אותו על ידי קורא חיצוני, ששולח אות לתפר החכם ומזהה את האות המשתקף. שינוי בתדירות האות המשתקף מעיד על סיבוך כירורגי אפשרי במקום הפצע.

ניתן לקרוא את התפרים החכמים עד לעומק של 50 מ"מ, תלוי באורך התפרים המעורבים, ואפשר להרחיב את העומק עוד יותר על ידי הגדלת המוליכות של התפר או הרגישות של הקורא האלחוטי.

בדומה לתפרים, מהדקים ומהדקים קיימים, ניתן להסיר את התפרים החכמים לאחר הניתוח על ידי הליך כירורגי זעיר פולשני או אנדוסקופי כאשר הסיכון לסיבוכים חלף.

גילוי מוקדם של סיבוכי פצעים

כדי לזהות סוגים שונים של סיבוכים - כמו דליפת קיבה וזיהום - צוות המחקר ציפה את החיישן בסוגים שונים של ג'ל פולימרי.

התפרים החכמים מסוגלים גם לזהות אם הם נשברו או התפרמו, למשל, במהלך ניתוק (הפרדת פצע). אם התפר נשבר, הקורא החיצוני קולט אות מופחת עקב הקטנת אורך האנטנה שנוצרה על ידי התפר החכם, ומזהיר את הרופא המטפל לנקוט בפעולה.

תוצאות ריפוי טובות, בטוחות לשימוש קליני

בניסויים, הצוות הראה שפצעים שנסגרו על ידי התפרים החכמים ותפרי משי ללא שינוי, ברמה רפואית, נרפאו שניהם באופן טבעי ללא הבדלים משמעותיים, כאשר הראשונים מספקים את היתרון הנוסף של חישה אלחוטית.

הצוות גם בדק את התפרים המצופים בפולימר ומצא שלא ניתן להבחין בחוזקם וביו-רעילותם לגוף מתפרים רגילים, וכן הבטיח שרמות הכוח הדרושות להפעלת המערכת בטוחות לגוף האדם.

פרופ' הו אמר, "נכון לעכשיו, סיבוכים שלאחר הניתוח לרוב אינם מתגלים עד שהמטופל חווה תסמינים מערכתיים כמו כאב, חום או קצב לב גבוה. התפרים החכמים הללו יכולים לשמש ככלי התראה מוקדם כדי לאפשר לרופאים להתערב לפני שהסיבוך הופך לסכנת חיים, מה שיכול להוביל לשיעורים נמוכים יותר של ניתוח חוזר, החלמה מהירה יותר ושיפור תוצאות המטופל".

פיתוח נוסף

בעתיד, הצוות מחפש לפתח קורא אלחוטי נייד שיחליף את ההגדרה המשמשת כיום לקריאה אלחוטית של התפרים החכמים, מה שיאפשר מעקב אחר סיבוכים גם מחוץ להגדרות הקליניות. זה יכול לאפשר לחולים להשתחרר מוקדם יותר מבית החולים לאחר הניתוח.

הצוות עובד כעת עם מנתחים ויצרני מכשור רפואי כדי להתאים את התפרים לאיתור דימום ודליפה בפצע לאחר ניתוחי מערכת העיכול. הם גם מחפשים להגדיל את עומק הפעולה של התפרים, מה שיאפשר מעקב אחר איברים ורקמות עמוקים יותר.

מסופק על ידיהאוניברסיטה הלאומית של סינגפור