اخبار

نظارت بر زخم‌های جراحی پس از عمل، گامی مهم برای جلوگیری از عفونت، جدا شدن زخم و سایر عوارض است.

با این حال، هنگامی که محل جراحی در اعماق بدن باشد، نظارت معمولاً به مشاهدات بالینی یا بررسی‌های رادیولوژیکی پرهزینه محدود می‌شود که اغلب نمی‌توانند عوارض را قبل از اینکه تهدیدکننده زندگی شوند، تشخیص دهند.

حسگرهای بیوالکترونیک سخت را می‌توان برای نظارت مداوم در بدن کاشت، اما ممکن است به خوبی با بافت زخم حساس ادغام نشوند.

برای تشخیص عوارض زخم به محض وقوع، تیمی از محققان به رهبری استادیار جان هو از دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه ملی سنگاپور و همچنین موسسه نوآوری و فناوری سلامت دانشگاه ملی سنگاپور، یک بخیه هوشمند اختراع کرده‌اند که بدون باتری است و می‌تواند به صورت بی‌سیم اطلاعات را از محل‌های جراحی عمیق حس کرده و منتقل کند.

این بخیه‌های هوشمند شامل یک حسگر الکترونیکی کوچک هستند که می‌تواند یکپارچگی زخم، نشت معده و حرکات ریز بافت را رصد کند، در حالی که نتایج بهبودی معادل بخیه‌های پزشکی ارائه می‌دهند.

این دستاورد تحقیقاتی برای اولین بار در مجله علمی منتشر شدمهندسی پزشکی طبیعتدر ۱۵ اکتبر ۲۰۲۱.

بخیه‌های هوشمند چگونه کار می‌کنند؟

اختراع تیم NUS سه جزء کلیدی دارد: یک بخیه ابریشمی با درجه پزشکی که با یک پلیمر رسانا پوشانده شده است تا به آن اجازه دهد به ... پاسخ دهد.سیگنال‌های بی‌سیمیک حسگر الکترونیکی بدون باتری و یک دستگاه خوانش بی‌سیم که برای کار با بخیه از خارج از بدن استفاده می‌شود.

یکی از مزایای این بخیه‌های هوشمند این است که استفاده از آنها مستلزم حداقل تغییر در روش جراحی استاندارد است. در طول بخیه زدن زخم، بخش عایق بخیه از طریق ماژول الکترونیکی عبور داده شده و با اعمال سیلیکون پزشکی به اتصالات الکتریکی، محکم می‌شود.

سپس کل بخیه جراحی به عنوان یکشناسایی فرکانس رادیویی(RFID) برچسبی است که می‌تواند توسط یک خواننده خارجی خوانده شود، که سیگنالی را به بخیه هوشمند می‌فرستد و سیگنال منعکس شده را تشخیص می‌دهد. تغییر در فرکانس سیگنال منعکس شده، نشان دهنده یک عارضه جراحی احتمالی در محل زخم است.

بخیه‌های هوشمند را می‌توان تا عمق ۵۰ میلی‌متر، بسته به طول بخیه‌های مورد استفاده، خواند و این عمق می‌تواند با افزایش رسانایی بخیه یا حساسیت دستگاه خوانش بی‌سیم، بیشتر هم شود.

مشابه بخیه‌ها، گیره‌ها و منگنه‌های موجود، بخیه‌های هوشمند را می‌توان پس از عمل، زمانی که خطر عوارض از بین رفته است، با یک عمل جراحی کم‌تهاجمی یا آندوسکوپی برداشت.

تشخیص زودهنگام عوارض زخم

برای تشخیص انواع مختلف عوارض - مانند نشت معده و عفونت - تیم تحقیقاتی حسگر را با انواع مختلف ژل پلیمری پوشش دادند.

بخیه‌های هوشمند همچنین می‌توانند پارگی یا باز شدن خود را تشخیص دهند، برای مثال، در هنگام باز شدن زخم (جدا شدن زخم). اگر بخیه پاره شود، دستگاه خواننده خارجی به دلیل کاهش طول آنتن تشکیل شده توسط بخیه هوشمند، سیگنال کاهش یافته‌ای را دریافت می‌کند و به پزشک معالج هشدار می‌دهد تا اقدام کند.

نتایج درمانی خوب، ایمن برای استفاده بالینی

در آزمایش‌ها، این تیم نشان داد که زخم‌های بسته شده توسط بخیه‌های هوشمند و بخیه‌های ابریشمی اصلاح نشده و درجه پزشکی، هر دو به طور طبیعی و بدون تفاوت قابل توجهی بهبود می‌یابند، و بخیه‌های هوشمند مزیت حسگر بی‌سیم را نیز ارائه می‌دهند.

این تیم همچنین بخیه‌های روکش‌شده با پلیمر را آزمایش کرد و دریافت که استحکام و سمیت زیستی آن برای بدن با بخیه‌های معمولی قابل تشخیص نیست و همچنین اطمینان حاصل کرد که سطوح قدرت مورد نیاز برای عملکرد سیستم برای بدن انسان بی‌خطر است.

استادیار هو گفت: «در حال حاضر، عوارض بعد از عمل اغلب تا زمانی که بیمار علائم سیستمیک مانند درد، تب یا ضربان قلب بالا را تجربه نکند، تشخیص داده نمی‌شوند. این بخیه‌های هوشمند می‌توانند به عنوان یک ابزار هشدار اولیه مورد استفاده قرار گیرند تا پزشکان بتوانند قبل از اینکه عارضه تهدیدکننده زندگی شود، مداخله کنند، که می‌تواند منجر به کاهش میزان عمل مجدد، بهبودی سریع‌تر و بهبود نتایج بیمار شود.»

توسعه بیشتر

در آینده، این تیم به دنبال توسعه یک دستگاه خوانش بی‌سیم قابل حمل است تا جایگزین دستگاه فعلی برای خوانش بی‌سیم بخیه‌های هوشمند شود و امکان نظارت بر عوارض را حتی خارج از محیط‌های بالینی فراهم کند. این امر می‌تواند به بیماران این امکان را بدهد که پس از عمل جراحی زودتر از بیمارستان مرخص شوند.

این تیم اکنون با جراحان و تولیدکنندگان تجهیزات پزشکی همکاری می‌کند تا بخیه‌ها را برای تشخیص خونریزی و نشت زخم پس از جراحی دستگاه گوارش تطبیق دهد. آنها همچنین به دنبال افزایش عمق عمل بخیه‌ها هستند که امکان نظارت بر اندام‌ها و بافت‌های عمیق‌تر را فراهم می‌کند.

ارائه شده توسطدانشگاه ملی سنگاپور