Hír

A műtéti sebek műtét utáni monitorozása fontos lépés a fertőzés, a sebszétválás és egyéb szövődmények megelőzése érdekében.

Azonban, amikor a műtéti terület mélyen található a testben, a monitorozás általában klinikai megfigyelésekre vagy költséges radiológiai vizsgálatokra korlátozódik, amelyek gyakran nem mutatják ki a szövődményeket, mielőtt azok életveszélyessé válnának.

A kemény bioelektronikai érzékelők beültethetők a testbe a folyamatos monitorozás érdekében, de előfordulhat, hogy nem integrálódnak jól az érzékeny sebszövetbe.

A seb szövődményeinek mielőbbi felismerése érdekében John Ho adjunktus vezette kutatócsoport, aki az NUS Villamosmérnöki és Számítástechnikai Karának, valamint az NUS Egészségügyi Innovációs és Technológiai Intézetének munkatársa, feltalált egy intelligens varróanyagot, amely akkumulátormentes, és vezeték nélkül képes érzékelni és továbbítani az információkat a mélyen fekvő sebészeti területekről.

Ezek az intelligens varratok egy kis elektronikus érzékelőt tartalmaznak, amely képes figyelni a seb épségét, a gyomorszivárgást és a szövetek mikromozgásait, miközben az orvosi minőségű varratokkal egyenértékű gyógyulási eredményeket biztosítanak.

Ez a kutatási áttörés először egy tudományos folyóiratban jelent meg.Természet Biomedicina Mérnöki2021. október 15-én.

Hogyan működnek az intelligens varratok?

Az NUS csapat találmánya három fő alkotóelemből áll: egy orvosi minőségű selyemvarróanyagból, amelyet vezetőképes polimerrel vontak be, hogy reagáljon a...vezeték nélküli jelek; egy elemmentes elektronikus érzékelő; és egy vezeték nélküli leolvasó, amellyel a varratot a testen kívülről lehet működtetni.

Ezeknek az intelligens varratoknak az egyik előnye, hogy használatuk minimális módosítással jár a standard sebészeti eljáráshoz képest. A seb összevarrása során a varrat szigetelő részét átfűzik az elektronikus modulon, és orvosi szilikon elektromos érintkezőkre történő felvitelével rögzítik.

A teljes sebészeti öltés ezután egyrádiófrekvenciás azonosítás(RFID) címke, és egy külső olvasóval leolvasható, amely jelet küld az intelligens varróeszköznek, és érzékeli a visszavert jelet. A visszavert jel frekvenciájának változása a seb helyén lehetséges sebészeti szövődményre utal.

Az intelligens varratok akár 50 mm mélységig is leolvashatók, az alkalmazott öltések hosszától függően, és a mélység potenciálisan tovább növelhető a varrat vezetőképességének vagy a vezeték nélküli leolvasó érzékenységének növelésével.

A meglévő varratokhoz, kapcsokhoz és kapcsokhoz hasonlóan az intelligens varratok a műtét után minimálisan invazív sebészeti vagy endoszkópos eljárással eltávolíthatók, amikor a szövődmények kockázata már elmúlt.

A seb szövődményeinek korai felismerése

A különböző típusú szövődmények – például a gyomorszivárgás és a fertőzés – kimutatása érdekében a kutatócsoport különböző típusú polimer géllel vonta be az érzékelőt.

Az intelligens varratok azt is képesek érzékelni, ha elszakadtak vagy kibomlottak, például a seb szétválása során. Ha a varrat elszakad, a külső leolvasó a varrat által alkotott antenna hosszának csökkenése miatt csökkent jelet érzékel, figyelmeztetve a kezelőorvost, hogy tegyen lépéseket.

Jó gyógyulási eredmények, biztonságos klinikai alkalmazás

Kísérletekben a csapat kimutatta, hogy az intelligens varratokkal és a módosítatlan, orvosi minőségű selyemvarratokkal zárt sebek egyaránt természetesen gyógyultak jelentős különbségek nélkül, az előbbi pedig a vezeték nélküli érzékelés további előnyét is biztosította.

A csapat a polimerbevonatú varratokat is tesztelte, és megállapította, hogy azok szilárdsága és a szervezetre gyakorolt ​​biotoxicitása megkülönböztethetetlen a normál varratokétól, valamint biztosította, hogy a rendszer működtetéséhez szükséges teljesítményszintek biztonságosak legyenek az emberi szervezet számára.

Ho professzor asszisztens elmondta: „Jelenleg a műtét utáni szövődményeket gyakran csak akkor észlelik, amikor a beteg szisztémás tüneteket, például fájdalmat, lázat vagy magas pulzusszámot tapasztal. Ezek az intelligens varratok korai figyelmeztető eszközként használhatók, hogy az orvosok beavatkozhassanak, mielőtt a szövődmény életveszélyessé válna, ami alacsonyabb ismételt műtéti arányhoz, gyorsabb felépüléshez és jobb beteg-eredményekhez vezethet.”

További fejlesztés

A csapat a jövőben egy hordozható vezeték nélküli leolvasót szeretne kifejleszteni, amely lecserélné az intelligens varratok vezeték nélküli kiolvasására jelenleg használt rendszert, lehetővé téve a szövődmények megfigyelését a klinikai környezeten kívül is. Ez lehetővé teheti a betegek korábbi kórházi elbocsátását a műtét után.

A csapat jelenleg sebészekkel és orvostechnikai eszközgyártókkal dolgozik azon, hogy a varratokat a gyomor-bélrendszeri műtétek utáni sebvérzés és szivárgás kimutatására alkalmassá tegyék. Emellett a varratok műtéti mélységének növelését is tervezik, ami lehetővé teszi a mélyebben fekvő szervek és szövetek monitorozását.

SzolgáltatóSzingapúri Nemzeti Egyetem