Monitori kirurgiajn vundojn post operacio estas grava paŝo por preventi infekton, vunddisfaliĝon kaj aliajn komplikaĵojn.
Tamen, kiam la kirurgia loko estas profunde en la korpo, monitorado normale limiĝas al klinikaj observadoj aŭ multekostaj radiologiaj esploroj, kiuj ofte ne sukcesas detekti komplikaĵojn antaŭ ol ili fariĝas vivminacaj.
Malmolaj bioelektronikaj sensiloj povas esti enplantitaj en la korpon por kontinua monitorado, sed eble ne bone integriĝas kun sentema vundhisto.
Por detekti vundkomplikaĵojn tuj kiam ili okazas, teamo de esploristoj gvidata de lektoro John Ho de la Elektra kaj Komputila Inĝenierarto de NUS kaj ankaŭ de la NUS Instituto por Sano-Novigado kaj Teknologio inventis inteligentan suturon, kiu estas senbateria kaj povas sendrate senti kaj transdoni informojn de profundaj kirurgiaj lokoj.
Ĉi tiuj inteligentaj suturoj inkluzivas malgrandan elektronikan sensilon, kiu povas monitori vundintegrecon, stomakan elfluadon kaj histajn mikromovojn, samtempe provizante resanigajn rezultojn ekvivalentajn al medicinaj suturoj.
Ĉi tiu esplora sukceso unue estis publikigita en la scienca revuoNatura Biomedicina Inĝenierartola 15-an de oktobro 2021.
Kiel funkcias la inteligentaj suturoj?
La inventaĵo de la NUS-teamo havas tri ŝlosilajn komponantojn: medicinan silkan suturon kovritan per konduktiva polimero por permesi al ĝi respondi alsendrataj signaloj; senbateria elektronika sensilo; kaj sendrata legilo uzata por funkciigi la suturon de ekstere de la korpo.
Unu avantaĝo de ĉi tiuj inteligentaj suturoj estas, ke ilia uzo implicas minimuman modifon de la norma kirurgia proceduro. Dum la suturado de la vundo, la izola sekcio de la suturo estas surfadenigita tra la elektronika modulo kaj fiksita per aplikado de medicina silikono al la elektraj kontaktoj.
La tuta kirurgia kudrero tiam funkcias kielradiofrekvenca identigo(RFID) etikedo kaj povas esti legita de ekstera legilo, kiu sendas signalon al la inteligenta suturo kaj detektas la reflektitan signalon. Ŝanĝo en la frekvenco de la reflektita signalo indikas eblan kirurgian komplikaĵon ĉe la vundloko.
La inteligentaj suturoj povas esti legitaj ĝis profundo de 50 mm, depende de la longo de la kudreroj, kaj la profundo povus esti plue etendita per pliigo de la konduktiveco de la suturo aŭ la sentemo de la sendrata legilo.
Simile al ekzistantaj suturoj, agrafoj kaj krampoj, la inteligentaj suturoj povas esti postoperacie forigitaj per minimume invasiva kirurgia aŭ endoskopa proceduro kiam la risko de komplikaĵoj pasis.
Frua detekto de vundaj komplikaĵoj
Por detekti diversajn specojn de komplikaĵoj — kiel ekzemple stomaka elfluo kaj infekto — la esplorteamo kovris la sensilon per diversaj specoj de polimera ĝelo.
La inteligentaj suturoj ankaŭ kapablas detekti ĉu ili rompiĝis aŭ malimplikiĝis, ekzemple, dum dehiskado (vunda disigo). Se la suturo rompiĝas, la ekstera legilo kaptas reduktitan signalon pro redukto en la longo de la anteno formita de la inteligenta suturo, avertante la kuraciston por agi.
Bonaj resaniĝaj rezultoj, sekura por klinika uzo
En eksperimentoj, la teamo montris, ke vundoj fermitaj per la inteligentaj suturoj kaj nemodifitaj, medicin-kvalitaj silkaj suturoj ambaŭ resaniĝis nature sen signifaj diferencoj, kun la unuaj provizante la aldonan avantaĝon de sendrata sentado.
La teamo ankaŭ testis la polimer-kovritajn suturojn kaj trovis, ke ĝia forto kaj biotokseco al la korpo estis nedistingeblaj de normalaj suturoj, kaj ankaŭ certigis, ke la potencniveloj necesaj por funkciigi la sistemon estis sekuraj por la homa korpo.
Helpprofesoro Ho diris, “Nuntempe, postoperaciaj komplikaĵoj ofte ne estas detektitaj ĝis la paciento spertas sistemajn simptomojn kiel doloron, febron aŭ altan korfrekvencon. Ĉi tiuj inteligentaj suturoj povas esti uzataj kiel frua averta ilo por ebligi al kuracistoj interveni antaŭ ol la komplikaĵo fariĝas vivminaca, kio povas konduki al pli malaltaj reoperaciaj indicoj, pli rapida resaniĝo kaj plibonigitaj pacientaj rezultoj.”
Plua evoluo
Estonte, la teamo celas disvolvi porteblan sendratan legilon por anstataŭigi la nuntempe uzatan aranĝon por sendrate legi la inteligentajn suturojn, ebligante gvatadon de komplikaĵoj eĉ ekster klinikaj kontekstoj. Tio povus ebligi al pacientoj esti eligitaj pli frue el la hospitalo post kirurgio.
La teamo nun kunlaboras kun kirurgoj kaj fabrikantoj de medicinaj aparatoj por adapti la suturojn por detekti vundsangadon kaj elfluadon post gastrointesta kirurgio. Ili ankaŭ celas pliigi la funkcian profundon de la suturoj, kio ebligos monitori pli profundajn organojn kaj histojn.
Provizita deNacia Universitato de Singapuro
Afiŝtempo: 12-a de Julio, 2022