O monitoramento de feridas cirúrgicas após uma operação é uma etapa importante para prevenir infecções, separação da ferida e outras complicações.
No entanto, quando o local da cirurgia é profundo no corpo, o monitoramento normalmente se limita a observações clínicas ou investigações radiológicas dispendiosas que muitas vezes não conseguem detectar complicações antes que elas se tornem fatais.
Sensores bioeletrônicos rígidos podem ser implantados no corpo para monitoramento contínuo, mas podem não se integrar bem ao tecido sensível da ferida.
Para detectar complicações de feridas assim que elas acontecem, uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor assistente John Ho, da NUS Electrical and Computer Engineering, bem como do NUS Institute for Health Innovation & Technology, inventou uma sutura inteligente que não precisa de bateria e pode detectar e transmitir informações sem fio de locais cirúrgicos profundos.
Essas suturas inteligentes incorporam um pequeno sensor eletrônico que pode monitorar a integridade da ferida, o vazamento gástrico e os micromovimentos do tecido, ao mesmo tempo em que proporcionam resultados de cicatrização equivalentes às suturas de nível médico.
Este avanço na pesquisa foi publicado pela primeira vez na revista científicaEngenharia Biomédica da Naturezaem 15 de outubro de 2021.
Como funcionam as suturas inteligentes?
A invenção da equipe da NUS tem três componentes principais: uma sutura de seda de grau médico revestida com um polímero condutor para permitir que ela responda asinais sem fio; um sensor eletrônico sem bateria; e um leitor sem fio usado para operar a sutura de fora do corpo.
Uma vantagem dessas suturas inteligentes é que seu uso envolve modificações mínimas no procedimento cirúrgico padrão. Durante a sutura da ferida, a seção isolante da sutura é passada através do módulo eletrônico e fixada com a aplicação de silicone médico nos contatos elétricos.
Todo o ponto cirúrgico funciona então como umidentificação por radiofrequência(RFID) e pode ser lido por um leitor externo, que envia um sinal para a sutura inteligente e detecta o sinal refletido. Uma alteração na frequência do sinal refletido indica uma possível complicação cirúrgica no local da ferida.
As suturas inteligentes podem ser lidas até uma profundidade de 50 mm, dependendo do comprimento dos pontos envolvidos, e a profundidade pode ser potencialmente estendida ainda mais aumentando a condutividade da sutura ou a sensibilidade do leitor sem fio.
Semelhantes às suturas, clipes e grampos existentes, as suturas inteligentes podem ser removidas no pós-operatório por meio de um procedimento cirúrgico ou endoscópico minimamente invasivo, quando o risco de complicações tiver passado.
Detecção precoce de complicações de feridas
Para detectar diferentes tipos de complicações — como vazamento gástrico e infecção — a equipe de pesquisa revestiu o sensor com diferentes tipos de gel de polímero.
As suturas inteligentes também são capazes de detectar se elas se romperam ou se desfiaram, por exemplo, durante uma deiscência (separação da ferida). Se a sutura estiver rompida, o leitor externo capta um sinal reduzido devido à redução no comprimento da antena formada pela sutura inteligente, alertando o médico responsável para que tome as medidas necessárias.
Bons resultados de cura, seguro para uso clínico
Em experimentos, a equipe mostrou que feridas fechadas por suturas inteligentes e suturas de seda não modificadas de grau médico cicatrizaram naturalmente sem diferenças significativas, com as primeiras fornecendo o benefício adicional de detecção sem fio.
A equipe também testou as suturas revestidas de polímero e descobriu que sua resistência e biotoxicidade ao corpo eram indistinguíveis das suturas normais, e também garantiu que os níveis de potência necessários para operar o sistema eram seguros para o corpo humano.
O Professor Assistente Ho afirmou: “Atualmente, as complicações pós-operatórias muitas vezes não são detectadas até que o paciente apresente sintomas sistêmicos como dor, febre ou frequência cardíaca elevada. Essas suturas inteligentes podem ser usadas como uma ferramenta de alerta precoce para permitir que os médicos intervenham antes que a complicação se torne fatal, o que pode levar a menores taxas de reoperação, recuperação mais rápida e melhores resultados para o paciente.”
Desenvolvimento adicional
No futuro, a equipe busca desenvolver um leitor sem fio portátil para substituir a configuração atualmente usada para leitura sem fio das suturas inteligentes, permitindo a vigilância de complicações mesmo fora do ambiente clínico. Isso poderia permitir que os pacientes recebessem alta hospitalar mais cedo após a cirurgia.
A equipe está trabalhando com cirurgiões e fabricantes de dispositivos médicos para adaptar as suturas e detectar sangramento e vazamentos após cirurgias gastrointestinais. Eles também buscam aumentar a profundidade cirúrgica das suturas, o que permitirá o monitoramento de órgãos e tecidos mais profundos.
Fornecido porUniversidade Nacional de Cingapura
Data de publicação: 12 de julho de 2022