La surveillance des plaies chirurgicales après une opération est une étape importante pour prévenir l’infection, la séparation des plaies et d’autres complications.
Cependant, lorsque le site chirurgical est situé en profondeur dans le corps, la surveillance se limite généralement à des observations cliniques ou à des examens radiologiques coûteux qui ne parviennent souvent pas à détecter les complications avant qu’elles ne mettent la vie en danger.
Des capteurs bioélectroniques durs peuvent être implantés dans le corps pour une surveillance continue, mais peuvent ne pas s'intégrer bien aux tissus sensibles des plaies.
Pour détecter les complications des plaies dès qu'elles surviennent, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur adjoint John Ho de la NUS Electrical and Computer Engineering ainsi que de la NUS Institute for Health Innovation & Technology a inventé une suture intelligente sans batterie et capable de détecter et de transmettre sans fil des informations provenant de sites chirurgicaux profonds.
Ces sutures intelligentes intègrent un petit capteur électronique capable de surveiller l’intégrité de la plaie, les fuites gastriques et les micromouvements des tissus, tout en offrant des résultats de guérison équivalents à ceux des sutures de qualité médicale.
Cette avancée de recherche a été publiée pour la première fois dans la revue scientifiqueNature Ingénierie biomédicalele 15 octobre 2021.
Comment fonctionnent les sutures intelligentes ?
L'invention de l'équipe NUS comporte trois éléments clés : une suture en soie de qualité médicale recouverte d'un polymère conducteur pour lui permettre de réagir àsignaux sans fil; un capteur électronique sans batterie ; et un lecteur sans fil utilisé pour faire fonctionner la suture depuis l'extérieur du corps.
L'un des avantages de ces sutures intelligentes est que leur utilisation implique une modification minimale de la procédure chirurgicale standard. Lors de la suture de la plaie, la partie isolante de la suture est enfilée dans le module électronique et fixée par application de silicone médical sur les contacts électriques.
L'ensemble du point chirurgical fonctionne alors comme unidentification par radiofréquenceL'étiquette (RFID) peut être lue par un lecteur externe, qui envoie un signal à la suture intelligente et détecte le signal réfléchi. Une variation de la fréquence du signal réfléchi indique une possible complication chirurgicale au niveau de la plaie.
Les sutures intelligentes peuvent être lues jusqu'à une profondeur de 50 mm, en fonction de la longueur des points impliqués, et la profondeur pourrait potentiellement être encore étendue en augmentant la conductivité de la suture ou la sensibilité du lecteur sans fil.
Similaires aux sutures, clips et agrafes existants, les sutures intelligentes peuvent être retirées après l'opération par une procédure chirurgicale ou endoscopique mini-invasive lorsque le risque de complications est passé.
Détection précoce des complications des plaies
Pour détecter différents types de complications, telles que les fuites gastriques et les infections, l’équipe de recherche a recouvert le capteur de différents types de gel polymère.
Les sutures intelligentes sont également capables de détecter toute rupture ou effilochage, par exemple lors d'une déhiscence (séparation d'une plaie). En cas de rupture, le lecteur externe capte un signal réduit en raison de la réduction de la longueur de l'antenne formée par la suture intelligente, alertant ainsi le médecin traitant.
Bons résultats de guérison, sans danger pour une utilisation clinique
Lors d'expériences, l'équipe a montré que les plaies fermées par des sutures intelligentes et des sutures en soie de qualité médicale non modifiées guérissaient toutes deux naturellement sans différences significatives, les premières offrant l'avantage supplémentaire d'une détection sans fil.
L'équipe a également testé les sutures recouvertes de polymère et a constaté que leur résistance et leur biotoxicité pour le corps étaient indiscernables de celles des sutures normales, et a également assuré que les niveaux de puissance nécessaires au fonctionnement du système étaient sans danger pour le corps humain.
Le professeur adjoint Ho a déclaré : « Actuellement, les complications postopératoires ne sont souvent détectées que lorsque le patient présente des symptômes systémiques tels que douleur, fièvre ou accélération du rythme cardiaque. Ces sutures intelligentes peuvent servir d'outil d'alerte précoce pour permettre aux médecins d'intervenir avant que la complication ne mette en jeu le pronostic vital, ce qui peut entraîner une diminution des taux de réintervention, une récupération plus rapide et une amélioration des résultats pour les patients. »
Développement ultérieur
À l'avenir, l'équipe souhaite développer un lecteur portable sans fil pour remplacer le dispositif actuellement utilisé pour lire les sutures intelligentes, permettant ainsi de surveiller les complications même en dehors du cadre clinique. Cela pourrait permettre aux patients de quitter l'hôpital plus tôt après une intervention chirurgicale.
L'équipe travaille actuellement avec des chirurgiens et des fabricants de dispositifs médicaux afin d'adapter les sutures pour détecter les saignements et les fuites de plaies après une chirurgie gastro-intestinale. Elle cherche également à augmenter la profondeur de suture, ce qui permettra de surveiller les organes et les tissus plus profonds.
Fourni parUniversité nationale de Singapour
Date de publication : 12 juillet 2022