Ştiri

Monitorizarea rănilor chirurgicale după o operație este un pas important pentru prevenirea infecției, separării rănilor și a altor complicații.

Cu toate acestea, atunci când locul chirurgical este adânc în corp, monitorizarea este în mod normal limitată la observații clinice sau investigații radiologice costisitoare, care adesea nu reușesc să detecteze complicațiile înainte ca acestea să pună viața în pericol.

Senzorii bioelectronici duri pot fi implantați în organism pentru monitorizare continuă, dar este posibil să nu se integreze bine cu țesutul sensibil al plăgii.

Pentru a detecta complicațiile rănilor de îndată ce apar, o echipă de cercetători condusă de profesorul asistent John Ho de la NUS Electrical and Computer Engineering, precum și NUS Institute for Health Inovation & Technology a inventat o sutură inteligentă care nu are baterie și poate detectează și transmite fără fir informații din locurile chirurgicale profunde.

Aceste suturi inteligente încorporează un mic senzor electronic care poate monitoriza integritatea plăgii, scurgerile gastrice și micromișcările țesuturilor, oferind în același timp rezultate de vindecare care sunt echivalente cu suturile de calitate medicală.

Această descoperire a cercetării a fost publicată pentru prima dată în revista științificăInginerie biomedicală a naturiipe 15 octombrie 2021.

Cum funcționează suturile inteligente?

Invenția echipei NUS are trei componente cheie: o sutură de mătase de calitate medicală care este acoperită cu un polimer conductor pentru a-i permite să răspundă lasemnale fără fir; un senzor electronic fără baterie; și un cititor fără fir folosit pentru a opera sutura din exteriorul corpului.

Un avantaj al acestor suturi inteligente este că utilizarea lor implică modificarea minimă a procedurii chirurgicale standard. În timpul cusăturii plăgii, secțiunea izolatoare a suturii este trecută prin modulul electronic și asigurată prin aplicarea de silicon medical pe contactele electrice.

Întreaga cusătură chirurgicală funcționează apoi ca aidentificarea prin radiofrecvență(RFID) și poate fi citit de un cititor extern, care trimite un semnal suturii inteligente și detectează semnalul reflectat. O modificare a frecvenței semnalului reflectat indică o posibilă complicație chirurgicală la locul plăgii.

Suturile inteligente pot fi citite până la o adâncime de 50 mm, în funcție de lungimea cusăturilor implicate, iar adâncimea ar putea fi extinsă și mai mult prin creșterea conductivității suturii sau a sensibilității cititorului wireless.

Similar suturilor, clemelor și capselor existente, suturile inteligente pot fi îndepărtate postoperator printr-o procedură chirurgicală sau endoscopică minim invazivă atunci când riscul de complicații a trecut.

Detectarea precoce a complicațiilor plăgii

Pentru a detecta diferite tipuri de complicații, cum ar fi scurgerile gastrice și infecțiile, echipa de cercetare a acoperit senzorul cu diferite tipuri de gel polimeric.

Suturile inteligente sunt, de asemenea, capabile să detecteze dacă s-au rupt sau s-au desfăcut, de exemplu, în timpul dehiscenței (separarea plăgii). Dacă sutura este ruptă, cititorul extern preia un semnal redus din cauza unei reduceri a lungimii antenei formate de sutura inteligentă, alertând medicul curant să ia măsuri.

Rezultate bune de vindecare, sigure pentru uz clinic

În experimente, echipa a arătat că rănile închise de suturile inteligente și suturile de mătase de calitate medicală nemodificate s-au vindecat ambele în mod natural, fără diferențe semnificative, primele oferind beneficiul suplimentar al detectării fără fir.

Echipa a testat, de asemenea, suturile acoperite cu polimeri și a constatat că rezistența și biotoxicitatea lor pentru organism nu se pot distinge de suturile normale și, de asemenea, sa asigurat că nivelurile de putere necesare pentru a opera sistemul sunt sigure pentru corpul uman.

Asst Prof Ho a spus: „În prezent, complicațiile postoperatorii nu sunt adesea detectate până când pacientul prezintă simptome sistemice precum durere, febră sau o frecvență cardiacă ridicată. Aceste suturi inteligente pot fi folosite ca instrument de alertă timpurie pentru a le permite medicilor să intervină înainte ca complicația să devină în pericol viața, ceea ce poate duce la rate mai scăzute de reintervenție, recuperare mai rapidă și rezultate îmbunătățite pentru pacient.

Dezvoltare în continuare

În viitor, echipa urmărește să dezvolte un cititor portabil fără fir care să înlocuiască configurația utilizată în prezent pentru a citi firul suturilor inteligente, permițând supravegherea complicațiilor chiar și în afara setărilor clinice. Acest lucru ar putea permite pacienților să fie externați mai devreme din spital după operație.

Echipa lucrează acum cu chirurgi și producători de dispozitive medicale pentru a adapta suturile pentru detectarea sângerării și scurgerii rănilor după intervenția chirurgicală gastrointestinală. De asemenea, ei caută să mărească adâncimea operațională a suturilor, ceea ce va permite monitorizarea organelor și țesuturilor mai profunde.

Furnizat deUniversitatea Națională din Singapore