Uudised

Kirurgiliste haavade jälgimine pärast operatsiooni on oluline samm nakkuse, haavade eraldumise ja muude tüsistuste vältimiseks.

Kui aga kirurgiline koht asub kehas sügaval, piirdub jälgimine tavaliselt kliiniliste vaatluste või kulukate radioloogiliste uuringutega, mis sageli ei suuda tüsistusi enne eluohtlikuks muutumist avastada.

Kõvasid bioelektroonilisi andureid saab kehasse implanteerida pidevaks jälgimiseks, kuid need ei pruugi tundliku haavakoega hästi integreeruda.

Haavade tüsistuste avastamiseks niipea, kui need tekivad, on NUS-i elektri- ja arvutitehnika dotsent John Ho ning NUS-i terviseinnovatsiooni ja -tehnoloogia instituudi juhitud teadlaste meeskond leiutanud nutika õmblusmaterjali, mis on patareivaba ja suudab juhtmevabalt tuvastada ja edastada teavet sügavatest kirurgilistest kohtadest.

Need nutikad õmblusmaterjalid sisaldavad väikest elektroonilist andurit, mis suudab jälgida haava terviklikkust, mao leket ja kudede mikroliikumisi, pakkudes samal ajal meditsiinilise kvaliteediga õmblusmaterjalidega samaväärseid paranemistulemusi.

See läbimurre avaldati esmakordselt teadusajakirjasLooduse biomeditsiinitehnika15. oktoobril 2021.

Kuidas nutikad õmblused töötavad?

NUS-i meeskonna leiutisel on kolm põhikomponenti: meditsiinilise kvaliteediga siidõmblus, mis on kaetud juhtiva polümeeriga, et see reageerikstraadita signaalid; patareivaba elektrooniline andur; ja traadita lugeja, mida kasutatakse õmbluse juhtimiseks väljastpoolt keha.

Nende nutikate õmblusmaterjalide üks eelis on see, et nende kasutamine nõuab minimaalset standardse kirurgilise protseduuri muutmist. Haava õmblemise ajal keeratakse õmblusmaterjali isoleeriv osa läbi elektroonikamooduli ja kinnitatakse meditsiinilise silikooniga elektrikontaktidele.

Kogu kirurgiline õmblus toimib seejärel a-naraadiosageduslik identifitseerimine(RFID) märgis ja seda saab lugeda välise lugejaga, mis saadab signaali nutikale õmblusmaterjalile ja tuvastab peegeldunud signaali. Peegeldunud signaali sageduse muutus viitab võimalikule kirurgilisele tüsistusele haavakohas.

Nutikad õmblused on loetavad kuni 50 mm sügavusele, olenevalt õmbluste pikkusest, ja sügavust saab potentsiaalselt veelgi suurendada, suurendades õmbluse juhtivust või traadita lugeja tundlikkust.

Sarnaselt olemasolevate õmbluste, klambrite ja klambritega saab nutikaid õmblusi pärast operatsiooni minimaalselt invasiivse kirurgilise või endoskoopilise protseduuri abil eemaldada, kui tüsistuste oht on möödas.

Haava tüsistuste varajane avastamine

Erinevat tüüpi tüsistuste – näiteks mao lekke ja infektsiooni – tuvastamiseks kattis uurimisrühm anduri erinevat tüüpi polümeergeeliga.

Nutikad õmblused suudavad tuvastada ka seda, kas need on näiteks haavade eraldumise ajal purunenud või hargnenud. Kui õmblus on purunenud, tuvastab väline lugeja nutika õmbluse moodustatud antenni pikkuse vähenemise tõttu nõrgenenud signaali, mis annab raviarstile märku tegutsemiseks.

Head paranemistulemused, ohutu kliiniliseks kasutamiseks

Katsetes näitas meeskond, et nii nutikate õmbluste kui ka modifitseerimata meditsiinilise kvaliteediga siidõmblustega suletud haavad paranesid loomulikult ilma oluliste erinevusteta, kusjuures esimene pakkus lisahüveks traadita tuvastamise võimalust.

Meeskond testis ka polümeerkattega õmblusi ja leidis, et nende tugevus ja biotoksilisus kehale olid tavalistest õmblustest eristamatud ning tagasid ka, et süsteemi tööks vajalikud võimsustasemed olid inimkehale ohutud.

Dotsent Ho ütles: „Praegu ei avastata postoperatiivseid tüsistusi sageli enne, kui patsiendil tekivad süsteemsed sümptomid nagu valu, palavik või kõrge pulss. Neid nutikaid õmblusi saab kasutada varajase hoiatusvahendina, mis võimaldab arstidel sekkuda enne, kui tüsistus muutub eluohtlikuks, mis võib viia reoperatsioonide väiksema määrani, kiirema taastumiseni ja paremate patsientide tulemusteni.“

Edasine areng

Tulevikus soovib meeskond välja töötada kaasaskantava traadita lugeja, mis asendaks praegu nutikate õmbluste juhtmevabaks lugemiseks kasutatavat seadistust, võimaldades tüsistuste jälgimist ka väljaspool kliinilist keskkonda. See võimaldaks patsientidel pärast operatsiooni varem haiglast välja kirjutada.

Meeskond teeb nüüd kirurgide ja meditsiiniseadmete tootjatega koostööd, et kohandada õmblusi haava veritsemise ja lekke tuvastamiseks pärast seedetrakti operatsiooni. Samuti otsivad nad võimalusi õmbluste töösügavuse suurendamiseks, mis võimaldaks jälgida sügavamal asuvaid organeid ja kudesid.

PakubSingapuri Riiklik Ülikool