Tin tức

Theo dõi vết thương sau phẫu thuật là bước quan trọng để ngăn ngừa nhiễm trùng, tách vết thương và các biến chứng khác.

Tuy nhiên, khi vị trí phẫu thuật nằm sâu trong cơ thể, việc theo dõi thường chỉ giới hạn ở quan sát lâm sàng hoặc điều tra X quang tốn kém thường không phát hiện được các biến chứng trước khi chúng đe dọa tính mạng.

Cảm biến điện sinh học cứng có thể được cấy vào cơ thể để theo dõi liên tục, nhưng có thể không tích hợp tốt với mô vết thương nhạy cảm.

Để phát hiện các biến chứng của vết thương ngay khi chúng xảy ra, một nhóm các nhà nghiên cứu do Trợ lý Giáo sư John Ho từ Khoa Kỹ thuật Điện và Máy tính NUS cũng như Viện Công nghệ & Đổi mới Y tế NUS dẫn đầu đã phát minh ra một loại chỉ khâu thông minh không dùng pin và có thể hoạt động. cảm nhận và truyền tải thông tin không dây từ các vị trí phẫu thuật sâu.

Những chỉ khâu thông minh này kết hợp một cảm biến điện tử nhỏ có thể theo dõi tính toàn vẹn của vết thương, rò rỉ dạ dày và các chuyển động vi mô của mô, đồng thời mang lại kết quả chữa lành tương đương với chỉ khâu y tế.

Bước đột phá nghiên cứu này lần đầu tiên được công bố trên tạp chí khoa họcKỹ thuật y sinh tự nhiênvào ngày 15 tháng 10 năm 2021.

Chỉ khâu thông minh hoạt động như thế nào?

Phát minh của nhóm NUS có ba thành phần chính: chỉ khâu lụa cấp y tế được phủ một loại polymer dẫn điện để cho phép nó phản ứng vớitín hiệu không dây; cảm biến điện tử không dùng pin; và một đầu đọc không dây dùng để vận hành đường khâu từ bên ngoài cơ thể.

Một ưu điểm của những mũi khâu thông minh này là việc sử dụng chúng đòi hỏi phải sửa đổi tối thiểu quy trình phẫu thuật tiêu chuẩn. Trong quá trình khâu vết thương, phần cách điện của chỉ khâu được luồn qua mô-đun điện tử và được cố định bằng cách bôi silicone y tế vào các điểm tiếp xúc điện.

Toàn bộ mũi khâu phẫu thuật sau đó có chức năng như mộtnhận dạng tần số vô tuyến(RFID) và có thể được đọc bởi đầu đọc bên ngoài, đầu đọc này sẽ gửi tín hiệu đến chỉ khâu thông minh và phát hiện tín hiệu phản ánh. Sự thay đổi tần số của tín hiệu phản xạ cho thấy có thể xảy ra biến chứng phẫu thuật tại vị trí vết thương.

Chỉ khâu thông minh có thể được đọc ở độ sâu lên tới 50 mm, tùy thuộc vào độ dài của mũi khâu liên quan và độ sâu có thể được mở rộng hơn nữa bằng cách tăng độ dẫn của chỉ khâu hoặc độ nhạy của đầu đọc không dây.

Tương tự như chỉ khâu, kẹp và ghim hiện có, chỉ khâu thông minh có thể được cắt bỏ sau phẫu thuật bằng thủ thuật nội soi hoặc phẫu thuật xâm lấn tối thiểu khi nguy cơ biến chứng đã qua.

Phát hiện sớm các biến chứng của vết thương

Để phát hiện các loại biến chứng khác nhau, chẳng hạn như rò rỉ và nhiễm trùng dạ dày, nhóm nghiên cứu đã phủ lên cảm biến các loại gel polymer khác nhau.

Các chỉ khâu thông minh cũng có thể phát hiện xem chúng có bị đứt hoặc bong ra hay không, chẳng hạn như trong quá trình tách vết thương (tách vết thương). Nếu đường khâu bị đứt, đầu đọc bên ngoài sẽ thu tín hiệu bị suy giảm do độ dài của ăng-ten được hình thành bởi đường khâu thông minh bị giảm, cảnh báo bác sĩ điều trị để hành động.

Kết quả chữa bệnh tốt, an toàn khi sử dụng trên lâm sàng

Trong các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng các vết thương được đóng lại bằng chỉ khâu thông minh và chỉ khâu lụa cấp độ y tế không qua chỉnh sửa đều được chữa lành một cách tự nhiên mà không có sự khác biệt đáng kể, trong đó loại trước mang lại lợi ích bổ sung của cảm biến không dây.

Nhóm nghiên cứu cũng đã thử nghiệm chỉ khâu phủ polymer và nhận thấy độ bền cũng như độc tính sinh học của nó đối với cơ thể không thể phân biệt được với chỉ khâu thông thường, đồng thời cũng đảm bảo rằng mức năng lượng cần thiết để vận hành hệ thống là an toàn cho cơ thể con người.

PGS. Ho cho biết: “Hiện nay, các biến chứng sau phẫu thuật thường không được phát hiện cho đến khi bệnh nhân có các triệu chứng toàn thân như đau, sốt, nhịp tim cao. Những chỉ khâu thông minh này có thể được sử dụng như một công cụ cảnh báo sớm để giúp bác sĩ can thiệp trước khi biến chứng đe dọa tính mạng, điều này có thể dẫn đến tỷ lệ phẫu thuật lại thấp hơn, phục hồi nhanh hơn và cải thiện kết quả của bệnh nhân.”

Phát triển hơn nữa

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu đang tìm cách phát triển một đầu đọc không dây di động để thay thế thiết lập hiện đang được sử dụng để đọc chỉ khâu thông minh không dây, cho phép giám sát các biến chứng ngay cả bên ngoài môi trường lâm sàng. Điều này có thể giúp bệnh nhân được xuất viện sớm hơn sau phẫu thuật.

Nhóm nghiên cứu hiện đang làm việc với các bác sĩ phẫu thuật và nhà sản xuất thiết bị y tế để điều chỉnh chỉ khâu nhằm phát hiện vết thương chảy máu và rò rỉ sau phẫu thuật đường tiêu hóa. Họ cũng đang tìm cách tăng độ sâu hoạt động của chỉ khâu, điều này sẽ cho phép theo dõi các cơ quan và mô sâu hơn.

Cung cấp bởiĐại học Quốc gia Singapore