חֲדָשׁוֹת

ניטור פצעים כירורגיים לאחר ניתוח הוא צעד חשוב למניעת זיהום, היפרדות פצעים וסיבוכים אחרים.

עם זאת, כאשר אזור הניתוח נמצא עמוק בגוף, הניטור מוגבל בדרך כלל לתצפיות קליניות או לבדיקות רדיולוגיות יקרות שלעתים קרובות אינן מצליחות לזהות סיבוכים לפני שהם הופכים לסכנת חיים.

ניתן להשתיל חיישנים ביו-אלקטרוניים קשיחים בגוף לצורך ניטור רציף, אך ייתכן שלא ישתלבו היטב עם רקמת פצע רגישה.

כדי לזהות סיבוכי פצעים מיד עם התרחשותם, צוות חוקרים בראשות פרופסור עוזר ג'ון הו מהנדסת חשמל ומחשבים ב-NUS וכן מהמכון לחדשנות וטכנולוגיה בתחום הבריאות ב-NUS המציא תפר חכם ללא סוללות ויכול לחוש ולהעביר מידע באופן אלחוטי מאתרים כירורגיים עמוקים.

תפרים חכמים אלה משלבים חיישן אלקטרוני קטן שיכול לנטר את שלמות הפצע, דליפת קיבה ותנועות מיקרו של רקמות, תוך מתן תוצאות ריפוי שוות ערך לתפרים ברמה רפואית.

פריצת דרך מחקרית זו פורסמה לראשונה בכתב העת המדעיהנדסה ביו-רפואית של הטבעב-15 באוקטובר 2021.

איך התפרים החכמים עובדים?

להמצאה של צוות NUS שלושה מרכיבים עיקריים: תפר משי ברמה רפואית המצופה בפולימר מוליך כדי לאפשר לו להגיב ל...אותות אלחוטייםחיישן אלקטרוני ללא סוללות; וקורא אלחוטי המשמש להפעלת התפר מחוץ לגוף.

יתרון אחד של תפרים חכמים אלה הוא שהשימוש בהם כרוך בשינוי מינימלי של ההליך הכירורגי הסטנדרטי. במהלך תפירת הפצע, החלק המבודד של התפר מושחל דרך המודול האלקטרוני ומאובטח על ידי מריחת סיליקון רפואי על המגעים החשמליים.

כל תפר הניתוח מתפקד לאחר מכן כזיהוי תדרי רדיותג (RFID) וניתן לקרוא אותו על ידי קורא חיצוני, אשר שולח אות לתפר החכם ומזהה את האות המוחזר. שינוי בתדירות האות המוחזר מצביע על סיבוך כירורגי אפשרי באתר הפצע.

ניתן לקרוא את התפרים החכמים עד לעומק של 50 מ"מ, תלוי באורך התפרים המעורבים, וניתן להגדיל את העומק עוד יותר על ידי הגברת המוליכות של התפר או רגישות הקורא האלחוטי.

בדומה לתפרים, קליפסים וסיכות קיימים, ניתן להסיר את התפרים החכמים לאחר הניתוח באמצעות הליך כירורגי או אנדוסקופי זעיר פולשני כאשר הסיכון לסיבוכים חלף.

גילוי מוקדם של סיבוכי פצעים

כדי לזהות סוגים שונים של סיבוכים - כגון דליפה וזיהום בקיבה - צוות המחקר ציפה את החיישן בסוגים שונים של ג'ל פולימרי.

התפרים החכמים מסוגלים גם לזהות אם הם נקרעו או התפרקו, למשל, במהלך התפרקות (דהיסנס). אם התפר נקרע, הקורא החיצוני קולט אות מופחת עקב צמצום אורך האנטנה שנוצרת על ידי התפר החכם, ומתריע בפני הרופא המטפל לנקוט פעולה.

תוצאות ריפוי טובות, בטוח לשימוש קליני

בניסויים, הצוות הראה שפצעים שנסגרו על ידי התפרים החכמים ותפרי משי רפואיים שלא שונו נרפאו באופן טבעי ללא הבדלים משמעותיים, כאשר הראשון סיפק את היתרון הנוסף של חישה אלחוטית.

הצוות גם בדק את התפרים המצופים פולימר ומצא כי חוזקם ורעילותם הביולוגית לגוף אינם נבדלים מתפרים רגילים, וגם וידא שרמות ההספק הנדרשות להפעלת המערכת בטוחות לגוף האדם.

פרופ' הו אמר, "כיום, סיבוכים לאחר ניתוח לרוב אינם מתגלים עד שהמטופל חווה תסמינים סיסטמיים כמו כאב, חום או דופק גבוה. תפרים חכמים אלה יכולים לשמש ככלי התרעה מוקדם המאפשר לרופאים להתערב לפני שהסיבוך הופך לסכן חיים, מה שיכול להוביל לשיעורים נמוכים יותר של ניתוחים חוזרים, החלמה מהירה יותר ותוצאות משופרות עבור המטופל."

פיתוח נוסף

בעתיד, הצוות שואף לפתח קורא אלחוטי נייד שיחליף את המערכת המשמשת כיום לקריאת תפרים חכמים באופן אלחוטי, ויאפשר מעקב אחר סיבוכים גם מחוץ למסגרות הקליניות. זה יוכל לאפשר לחולים להשתחרר מוקדם יותר מבית החולים לאחר ניתוח.

הצוות עובד כעת עם מנתחים ויצרני מכשור רפואי כדי להתאים את התפרים לגילוי דימום ודליפה בפצעים לאחר ניתוח במערכת העיכול. הם גם מבקשים להגדיל את עומק הניתוח של התפרים, מה שיאפשר ניטור של איברים ורקמות עמוקים יותר.

מסופק על ידיהאוניברסיטה הלאומית של סינגפור