El seguimiento de las heridas quirúrgicas después de una operación es un paso importante para prevenir infecciones, separación de la herida y otras complicaciones.
Sin embargo, cuando el sitio quirúrgico se encuentra en lo profundo del cuerpo, el monitoreo normalmente se limita a observaciones clínicas o investigaciones radiológicas costosas que a menudo no logran detectar complicaciones antes de que se vuelvan potencialmente mortales.
Se pueden implantar sensores bioelectrónicos duros en el cuerpo para un monitoreo continuo, pero es posible que no se integren bien con el tejido sensible de las heridas.
Para detectar complicaciones de las heridas tan pronto como ocurren, un equipo de investigadores dirigido por el profesor adjunto John Ho de Ingeniería Eléctrica e Informática de la NUS así como el Instituto de Innovación y Tecnología en Salud de la NUS ha inventado una sutura inteligente que no necesita batería y puede detectar y transmitir información de forma inalámbrica desde sitios quirúrgicos profundos.
Estas suturas inteligentes incorporan un pequeño sensor electrónico que puede monitorear la integridad de la herida, las fugas gástricas y los micromovimientos del tejido, al tiempo que proporciona resultados de curación equivalentes a las suturas de grado médico.
Este avance de investigación se publicó por primera vez en la revista científicaIngeniería Biomédica de la Naturalezael 15 de octubre de 2021.
¿Cómo funcionan las suturas inteligentes?
La invención del equipo de NUS tiene tres componentes clave: una sutura de seda de grado médico recubierta con un polímero conductor que le permite responder aseñales inalámbricas; un sensor electrónico sin batería; y un lector inalámbrico utilizado para operar la sutura desde fuera del cuerpo.
Una ventaja de estas suturas inteligentes es que su uso implica una modificación mínima del procedimiento quirúrgico estándar. Durante la sutura de la herida, la sección aislante de la sutura se introduce a través del módulo electrónico y se fija aplicando silicona médica a los contactos eléctricos.
Toda la sutura quirúrgica funciona entonces como unidentificación por radiofrecuenciaLa etiqueta (RFID) puede ser leída por un lector externo, que envía una señal a la sutura inteligente y detecta la señal reflejada. Un cambio en la frecuencia de la señal reflejada indica una posible complicación quirúrgica en la herida.
Las suturas inteligentes se pueden leer hasta una profundidad de 50 mm, dependiendo de la longitud de los puntos involucrados, y la profundidad podría potencialmente extenderse aún más aumentando la conductividad de la sutura o la sensibilidad del lector inalámbrico.
Al igual que las suturas, clips y grapas existentes, las suturas inteligentes pueden retirarse postoperatoriamente mediante un procedimiento quirúrgico o endoscópico mínimamente invasivo cuando haya pasado el riesgo de complicaciones.
Detección temprana de complicaciones de heridas
Para detectar diferentes tipos de complicaciones, como fugas gástricas e infecciones, el equipo de investigación recubrió el sensor con diferentes tipos de gel de polímero.
Las suturas inteligentes también pueden detectar si se han roto o desenrollado, por ejemplo, durante una dehiscencia (separación de la herida). Si la sutura se rompe, el lector externo detecta una señal reducida debido a la reducción de la longitud de la antena formada por la sutura inteligente, lo que alerta al médico tratante para que tome medidas.
Buenos resultados de curación, seguro para uso clínico.
En los experimentos, el equipo demostró que las heridas cerradas con suturas inteligentes y con suturas de seda de grado médico no modificadas se curaron de forma natural sin diferencias significativas; las primeras aportaron el beneficio adicional de la detección inalámbrica.
El equipo también probó las suturas recubiertas de polímero y descubrió que su resistencia y biotoxicidad para el cuerpo eran indistinguibles de las suturas normales, y también se aseguró de que los niveles de potencia necesarios para operar el sistema fueran seguros para el cuerpo humano.
El profesor adjunto Ho afirmó: «Actualmente, las complicaciones postoperatorias a menudo no se detectan hasta que el paciente presenta síntomas sistémicos como dolor, fiebre o frecuencia cardíaca alta. Estas suturas inteligentes pueden utilizarse como herramienta de alerta temprana para que los médicos puedan intervenir antes de que la complicación ponga en peligro la vida, lo que puede reducir las tasas de reintervención, acelerar la recuperación y mejorar los resultados del paciente».
Desarrollo posterior
En el futuro, el equipo busca desarrollar un lector inalámbrico portátil que reemplace el sistema actual de lectura inalámbrica de las suturas inteligentes, lo que permitirá la vigilancia de complicaciones incluso fuera del ámbito clínico. Esto podría permitir que los pacientes reciban el alta hospitalaria más tempranamente tras la cirugía.
El equipo colabora actualmente con cirujanos y fabricantes de dispositivos médicos para adaptar las suturas y detectar hemorragias y fugas en heridas tras cirugías gastrointestinales. También buscan aumentar la profundidad de las suturas, lo que permitirá monitorizar órganos y tejidos más profundos.
Proporcionado porUniversidad Nacional de Singapur
Hora de publicación: 12 de julio de 2022