Навіны

Маніторынг хірургічных ран пасля аперацыі з'яўляецца важным крокам для прафілактыкі інфекцыі, адслойвання раны і іншых ускладненняў.

Аднак, калі хірургічнае ўмяшанне знаходзіцца глыбока ў целе, маніторынг звычайна абмяжоўваецца клінічнымі назіраннямі або дарагімі радыялагічнымі даследаваннямі, якія часта не дазваляюць выявіць ускладненні, перш чым яны стануць небяспечнымі для жыцця.

Для бесперапыннага маніторынгу ў арганізм можна імплантаваць жорсткія біяэлектронныя датчыкі, але яны могуць дрэнна інтэгравацца з адчувальнай тканінай раны.

Каб выявіць ускладненні ран, як толькі яны ўзнікнуць, каманда даследчыкаў пад кіраўніцтвам дацэнта Джона Хо з Інстытута электратэхнікі і вылічальнай тэхнікі Нацыянальнага ўніверсітэта ЗША, а таксама Інстытута інавацый і тэхналогій у галіне аховы здароўя Нацыянальнага ўніверсітэта ЗША вынайшла разумны шовны матэрыял, які не патрабуе батарэек і можа бесправадным спосабам вызначаць і перадаваць інфармацыю з глыбокіх хірургічных участкаў.

Гэтыя разумныя швы ўключаюць невялікі электронны датчык, які можа кантраляваць цэласнасць раны, уцечку страўніка і мікрарухі тканін, забяспечваючы пры гэтым вынікі гаення, эквівалентныя швам медыцынскага класа.

Гэты прарыў у даследаванні быў упершыню апублікаваны ў навуковым часопісеПрырода Біямедыцынская інжынерыя15 кастрычніка 2021 года.

Як працуюць разумныя швы?

Вынаходніцтва каманды NUS мае тры ключавыя кампаненты: медыцынскі шаўковы ніткавы матэрыял, пакрыты праводным палімерам, які дазваляе яму рэагаваць набесправадныя сігналы; электронны датчык без батарэек; і бесправадны счытвальнік, які выкарыстоўваецца для кіравання швом звонку цела.

Адной з пераваг гэтых разумных нітак з'яўляецца тое, што іх выкарыстанне патрабуе мінімальнай мадыфікацыі стандартнай хірургічнай працэдуры. Падчас зашывання раны ізаляцыйная частка ніткі прасоўваецца праз электронны модуль і фіксуецца шляхам нанясення медыцынскага сілікону на электрычныя кантакты.

Увесь хірургічны шов тады функцыянуе якрадыёчастотная ідэнтыфікацыя(RFID)-метка, якую можа прачытаць знешні счытвальнік, які пасылае сігнал на разумны шовны апарат і выяўляе адбіты сігнал. Змена частаты адбітага сігналу сведчыць аб магчымым хірургічным ускладненні ў месцы раны.

Разумныя швы могуць счытваць дадзеныя на глыбіню да 50 мм у залежнасці ад даўжыні швоў, і глыбіню патэнцыйна можна павялічыць, павялічыўшы праводнасць шва або адчувальнасць бесправаднога счытвальніка.

Падобна існуючым швам, кліпсам і скобам, разумныя швы можна выдаліць пасля аперацыі з дапамогай мінімальна інвазівнай хірургічнай або эндаскапічнай працэдуры, калі міне рызыка ўскладненняў.

Ранняе выяўленне ўскладненняў раны

Каб выявіць розныя тыпы ўскладненняў, такія як страўнікавая ўцечка і інфекцыя, даследчая група пакрыла датчык рознымі тыпамі палімернага геля.

«Разумныя» швы таксама здольныя выяўляць, ці парваліся яны або распусціліся, напрыклад, падчас дэгісцэнцыі (адрыву раны). Калі шво разарваны, знешні счытвальнік рэгіструе паніжаны сігнал з-за скарачэння даўжыні антэны, утворанай «разумным» швом, папярэджваючы лекара аб неабходнасці прыняць меры.

Добрыя вынікі гаення, бяспечны для клінічнага выкарыстання

У эксперыментах каманда паказала, што раны, зашытыя як разумнымі швамі, так і нязмененымі шаўковымі швамі медыцынскага класа, гоіліся натуральным чынам без істотных адрозненняў, прычым першыя забяспечвалі дадатковую перавагу бесправаднога датчыка.

Каманда таксама пратэставала палімерна-пакрытыя ніткі і выявіла, што іх трываласць і біятаксічнасць для арганізма не адрозніваюцца ад звычайных нітак, а таксама гарантавала, што ўзроўні магутнасці, неабходныя для працы сістэмы, бяспечныя для арганізма чалавека.

Дацэнт Хо сказаў: «У цяперашні час пасляаперацыйныя ўскладненні часта не выяўляюцца, пакуль у пацыента не з'явяцца сістэмныя сімптомы, такія як боль, ліхаманка або пачашчанае сэрцабіцце. Гэтыя разумныя швы можна выкарыстоўваць у якасці інструмента ранняга папярэджання, які дазваляе лекарам умяшацца, перш чым ускладненне стане небяспечным для жыцця, што можа прывесці да зніжэння частаты паўторных аперацый, больш хуткага выздараўлення і паляпшэння вынікаў лячэння пацыентаў».

Далейшае развіццё

У будучыні каманда даследчыкаў плануе распрацаваць партатыўны бесправадны счытвальнік, які заменіць усталёўку, якая зараз выкарыстоўваецца для бесправаднога счытвання разумных швоў, што дазволіць назіраць за ўскладненнямі нават па-за клінічнымі ўмовамі. Гэта можа дазволіць пацыентам выпісвацца са шпіталя раней пасля аперацыі.

Зараз каманда даследчыкаў супрацоўнічае з хірургамі і вытворцамі медыцынскага абсталявання, каб адаптаваць швы для выяўлення крывацёкаў і працёкаў з ран пасля аперацый на страўнікава-кішачным тракце. Яны таксама імкнуцца павялічыць аперацыйную глыбіню швоў, што дазволіць кантраляваць больш глыбокія органы і тканкі.

ПрадастаўленаНацыянальны ўніверсітэт Сінгапура