Il-monitoraġġ tal-feriti kirurġiċi wara operazzjoni huwa pass importanti biex tiġi evitata l-infezzjoni, is-separazzjoni tal-ferita u kumplikazzjonijiet oħra.
Madankollu, meta s-sit kirurġiku jkun fil-fond tal-ġisem, il-monitoraġġ normalment ikun limitat għal osservazzjonijiet kliniċi jew investigazzjonijiet radjoloġiċi għaljin li ħafna drabi jonqsu milli jiskopru kumplikazzjonijiet qabel ma jsiru ta’ theddida għall-ħajja.
Sensuri bijoelettroniċi iebsin jistgħu jiġu impjantati fil-ġisem għal monitoraġġ kontinwu, iżda jistgħu ma jintegrawx sew mat-tessut sensittiv tal-feriti.
Biex jidentifikaw kumplikazzjonijiet tal-feriti hekk kif iseħħu, tim ta’ riċerkaturi mmexxi mill-Assistent Professur John Ho mill-Inġinerija Elettrika u tal-Kompjuter tal-NUS kif ukoll mill-Istitut għall-Innovazzjoni u t-Teknoloġija tas-Saħħa tal-NUS ivvintaw sutura intelliġenti li ma teħtieġx batterija u tista’ tħoss u tittrażmetti informazzjoni mingħajr fili minn siti kirurġiċi fondi.
Dawn is-suturi intelliġenti jinkorporaw sensur elettroniku żgħir li jista' jimmonitorja l-integrità tal-ferita, it-tnixxija gastrika u l-mikromozzjonijiet tat-tessuti, filwaqt li jipprovdi riżultati ta' fejqan li huma ekwivalenti għal suturi ta' grad mediku.
Din l-iskoperta fir-riċerka ġiet ippubblikata għall-ewwel darba fil-ġurnal xjentifikuInġinerija Bijomedika tan-Naturafil-15 ta' Ottubru 2021.
Kif jaħdmu l-ħjata intelliġenti?
L-invenzjoni tat-tim tal-NUS għandha tliet komponenti ewlenin: sutura tal-ħarir ta’ grad mediku li hija miksija b’polimeru konduttiv biex tippermettilha tirrispondi għalsinjali mingħajr fili; sensur elettroniku mingħajr batterija; u qarrej mingħajr fili użat biex jopera l-ħjata minn barra l-ġisem.
Vantaġġ wieħed ta’ dawn is-suturi intelliġenti huwa li l-użu tagħhom jinvolvi modifika minima tal-proċedura kirurġika standard. Matul il-ħjata tal-ferita, is-sezzjoni iżolanti tas-sutura tiġi mdaħħla fil-modulu elettroniku u mwaħħla billi jiġi applikat silikon mediku mal-kuntatti elettriċi.
Il-punt kirurġiku kollu mbagħad jiffunzjona bħalaidentifikazzjoni bil-frekwenza tar-radjuTikketta (RFID) u tista' tinqara minn qarrej estern, li jibgħat sinjal lill-ħjata intelliġenti u jinduna bis-sinjal rifless. Bidla fil-frekwenza tas-sinjal rifless tindika kumplikazzjoni kirurġika possibbli fis-sit tal-ferita.
Is-suturi intelliġenti jistgħu jinqraw sa fond ta' 50 mm, skont it-tul tal-ponti involuti, u l-fond jista' potenzjalment jiġi estiż aktar billi tiżdied il-konduttività tas-sutura jew is-sensittività tal-qarrej mingħajr fili.
Simili għas-suturi, il-klipps u l-istejples eżistenti, is-suturi intelliġenti jistgħu jitneħħew wara l-operazzjoni permezz ta' proċedura kirurġika jew endoskopika minimament invażiva meta r-riskju ta' kumplikazzjonijiet ikun għadda.
Sejbien bikri ta' kumplikazzjonijiet tal-feriti
Biex jidentifika tipi differenti ta’ kumplikazzjonijiet—bħal tnixxija gastrika u infezzjoni—it-tim tar-riċerka kisi s-sensor b’tipi differenti ta’ ġel polimeriku.
Is-suturi intelliġenti huma wkoll kapaċi jindunaw jekk inkisrux jew inħallux, pereżempju, waqt id-dehiscenza (separazzjoni tal-ferita). Jekk is-sutura tkun miksura, il-qarrej estern jirċievi sinjal imnaqqas minħabba tnaqqis fit-tul tal-antenna ffurmata mis-sutura intelliġenti, u javża lit-tabib li jkun qed jieħu azzjoni.
Riżultati tajbin ta' fejqan, sikuri għall-użu kliniku
Fl-esperimenti, it-tim wera li l-feriti magħluqa bis-suturi intelliġenti u s-suturi tal-ħarir mhux modifikati ta’ grad mediku t-tnejn fiequ b’mod naturali mingħajr differenzi sinifikanti, bl-ewwel waħda tipprovdi l-benefiċċju miżjud ta’ sensing mingħajr fili.
It-tim ittestja wkoll is-suturi miksija bil-polimeru u sab li s-saħħa u l-bijotossiċità tagħhom għall-ġisem ma kinux distingwibbli mis-suturi normali, u żgura wkoll li l-livelli ta' enerġija meħtieġa biex titħaddem is-sistema kienu sikuri għall-ġisem tal-bniedem.
L-Assistent Prof Ho qal, “Bħalissa, il-kumplikazzjonijiet wara l-operazzjoni ħafna drabi ma jiġux skoperti sakemm il-pazjent jesperjenza sintomi sistemiċi bħal uġigħ, deni, jew rata tal-qalb għolja. Dawn is-suturi intelliġenti jistgħu jintużaw bħala għodda ta’ twissija bikrija biex jippermettu lit-tobba jintervjenu qabel ma l-kumplikazzjoni ssir ta’ theddida għall-ħajja, u dan jista’ jwassal għal rati aktar baxxi ta’ operazzjoni mill-ġdid, irkupru aktar mgħaġġel, u riżultati mtejba għall-pazjenti.”
Żvilupp ulterjuri
Fil-futur, it-tim qed ifittex li jiżviluppa qarrej mingħajr fili portabbli biex jissostitwixxi s-setup li bħalissa jintuża biex jaqra mingħajr fili l-ħjatat intelliġenti, u b'hekk jippermetti s-sorveljanza ta' kumplikazzjonijiet anke barra minn ambjenti kliniċi. Dan jista' jippermetti lill-pazjenti li jiġu rilaxxati aktar kmieni mill-isptar wara l-kirurġija.
It-tim issa qed jaħdem ma’ kirurgi u manifatturi ta’ apparati mediċi biex jadattaw is-suturi biex jidentifikaw fsada u tnixxija minn feriti wara kirurġija gastrointestinali. Qed ifittxu wkoll li jżidu l-fond operattiv tas-suturi, li jippermetti li jiġu mmonitorjati organi u tessuti aktar fondi.
Provdut minnUniversità Nazzjonali ta' Singapor
Ħin tal-posta: 12 ta' Lulju 2022