Vijesti

Praćenje hirurških rana nakon operacije važan je korak u sprječavanju infekcije, odvajanja rane i drugih komplikacija.

Međutim, kada se mjesto operacije nalazi duboko u tijelu, praćenje je obično ograničeno na klinička posmatranja ili skupa radiološka ispitivanja koja često ne uspijevaju otkriti komplikacije prije nego što postanu opasne po život.

Tvrdi bioelektronski senzori mogu se implantirati u tijelo radi kontinuiranog praćenja, ali se možda neće dobro integrirati s osjetljivim tkivom rane.

Kako bi otkrili komplikacije rana čim se dogode, tim istraživača predvođen docentom Johnom Hoom s Odjela za elektrotehniku ​​i računarstvo Sveučilišta New York u Kaliforniji, kao i Institutom za zdravstvene inovacije i tehnologiju Sveučilišta New York u Kaliforniji, izumio je pametni šav koji ne koristi baterije i može bežično detektirati i prenositi informacije s dubokih hirurških mjesta.

Ovi pametni konci uključuju mali elektronski senzor koji može pratiti integritet rane, curenje iz želuca i mikropokrete tkiva, a istovremeno pruža rezultate zacjeljivanja ekvivalentne medicinskim koncima.

Ovaj istraživački proboj prvi put je objavljen u naučnom časopisuPrirodni biomedicinski inženjering15. oktobra 2021.

Kako funkcionišu pametni šavovi?

Izum NUS tima ima tri ključne komponente: medicinski svileni konac koji je obložen provodljivim polimerom kako bi mogao reagirati nabežični signali; elektronski senzor bez baterija; i bežični čitač koji se koristi za upravljanje šavom izvan tijela.

Jedna od prednosti ovih pametnih šavova je ta što njihova upotreba uključuje minimalnu modifikaciju standardnog hirurškog postupka. Tokom šivanja rane, izolacijski dio šava se provlači kroz elektronski modul i učvršćuje nanošenjem medicinskog silikona na električne kontakte.

Cijeli hirurški šav tada funkcionira kaoradiofrekventna identifikacija(RFID) oznaku i može se očitati vanjskim čitačem, koji šalje signal pametnom šavu i detektuje reflektirani signal. Promjena frekvencije reflektiranog signala ukazuje na moguću hiruršku komplikaciju na mjestu rane.

Pametni šavovi mogu se očitavati do dubine od 50 mm, ovisno o dužini šavova, a dubina bi se potencijalno mogla dodatno produžiti povećanjem provodljivosti šava ili osjetljivosti bežičnog čitača.

Slično postojećim šavovima, kopčama i spajalicama, pametni šavovi se mogu postoperativno ukloniti minimalno invazivnim hirurškim ili endoskopskim postupkom kada prođe rizik od komplikacija.

Rano otkrivanje komplikacija rana

Kako bi otkrili različite vrste komplikacija - poput curenja želuca i infekcije - istraživački tim je obložio senzor različitim vrstama polimernog gela.

Pametni šavovi također mogu otkriti da li su pukli ili se raspleli, na primjer, tokom dehiscencije (odvajanja rane). Ako je šav puknut, vanjski čitač registruje smanjeni signal zbog smanjenja dužine antene koju formira pametni šav, upozoravajući ljekara da preduzme mjere.

Dobri rezultati ozdravljenja, sigurno za kliničku upotrebu

U eksperimentima, tim je pokazao da rane zatvorene pametnim šavovima i nemodificiranim, medicinskim svilenim šavovima zacjeljuju prirodno bez značajnih razlika, pri čemu prvi pružaju dodatnu prednost bežičnog senzora.

Tim je također testirao polimerom obložene šavove i otkrio da su njihova čvrstoća i biotoksičnost za tijelo nerazlučive od normalnih šavova, a također je osigurao da su nivoi snage potrebni za rad sistema sigurni za ljudsko tijelo.

Asistent prof. Ho je rekao: „Trenutno se postoperativne komplikacije često ne otkrivaju sve dok pacijent ne iskusi sistemske simptome poput bola, groznice ili ubrzanog rada srca. Ovi pametni šavovi mogu se koristiti kao alat za rano upozorenje kako bi se ljekarima omogućilo da intervenišu prije nego što komplikacija postane opasna po život, što može dovesti do nižih stopa ponovnih operacija, bržeg oporavka i boljih ishoda za pacijente.“

Daljnji razvoj

U budućnosti, tim želi razviti prenosivi bežični čitač koji će zamijeniti sistem koji se trenutno koristi za bežično očitavanje pametnih šavova, omogućavajući praćenje komplikacija čak i izvan kliničkih okruženja. Ovo bi moglo omogućiti pacijentima raniji otpust iz bolnice nakon operacije.

Tim sada sarađuje s hirurzima i proizvođačima medicinskih uređaja kako bi prilagodili šavove za otkrivanje krvarenja i curenja iz rana nakon gastrointestinalnih operacija. Također traže načine za povećanje operativne dubine šavova, što će omogućiti praćenje dubljih organa i tkiva.

Obezbijedio/laNacionalni univerzitet Singapura