O monitoramento de feridas cirúrgicas após uma operação é um passo importante para prevenir infecções, separação de feridas e outras complicações.
No entanto, quando o local da cirurgia é profundo no corpo, a monitorização é normalmente limitada a observações clínicas ou investigações radiológicas dispendiosas que muitas vezes não conseguem detectar complicações antes que se tornem fatais.
Sensores bioeletrônicos rígidos podem ser implantados no corpo para monitoramento contínuo, mas podem não se integrar bem com tecidos sensíveis da ferida.
Para detectar complicações na ferida assim que elas acontecem, uma equipe de pesquisadores liderada pelo Professor Assistente John Ho da NUS Engenharia Elétrica e de Computação, bem como do Instituto NUS de Inovação e Tecnologia em Saúde, inventou uma sutura inteligente que não contém bateria e pode detecte e transmita informações sem fio de locais cirúrgicos profundos.
Essas suturas inteligentes incorporam um pequeno sensor eletrônico que pode monitorar a integridade da ferida, vazamento gástrico e micromovimentos teciduais, ao mesmo tempo em que fornece resultados de cicatrização equivalentes a suturas de grau médico.
Este avanço da 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 NUS tem três componentes principais: uma sutura de seda de qualidade médica revestida com um polímero condutor para permitir que 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 destas suturas inteligentes é que a sua utilização envolve modificação mínima do procedimento cirúrgico padrão.Durante a sutura da ferida, a seção isolante da sutura é passada através do módulo eletrônico e fixada com aplicação de silicone médico nos contatos elétricos.
Todo o ponto cirúrgico funciona então como umidentificação de rádio frequencia(RFID) e pode ser lida por um leitor externo, que envia um sinal para a sutura inteligente e detecta o sinal refletido.Uma mudança 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 aumentando a condutividade da sutura ou a sensibilidade do leitor sem fio.
Semelhante às suturas, clipes e grampos existentes, as suturas inteligentes podem ser removidas no pós-operatório por um procedimento cirúrgico ou endoscópico minimamente invasivo quando o risco de complicações tiver passado.
Detecção precoce de complicações da ferida
Para detectar diferentes tipos de complicações – como vazamento gástrico e infecção – a equipe de pesquisa revestiu o sensor com diferentes tipos de gel polimérico.
As suturas inteligentes também são capazes de detectar se elas se romperam ou se desfizeram, por exemplo, durante a deiscência (separação da ferida).Caso a sutura seja rompida, o leitor externo capta um sinal reduzido devido à redução do comprimento da antena formada pela sutura inteligente, alertando o médico assistente para agir.
Bons resultados de cura, seguros para uso clínico
Em experimentos, a equipe mostrou que as feridas fechadas pelas suturas inteligentes e pelas suturas de seda não modificadas de grau médico curavam naturalmente sem diferenças significativas, com as primeiras proporcionando o benefício adicional da detecção sem fio.
A equipe também testou as suturas revestidas com polímero e descobriu que sua resistência e biotoxicidade para o 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.
Asst Prof Ho disse: “Atualmente, as complicações pós-operatórias muitas vezes não são detectadas até que o paciente apresente sintomas sistêmicos como dor, febre ou frequência cardíaca elevada.Estas 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 taxas mais baixas de reoperação, recuperação mais rápida e melhores resultados para os pacientes.”
Desenvolvimento adicional
No futuro, a equipe pretende desenvolver um leitor portátil sem fio para substituir a configuração atualmente usada para leitura sem fio das suturas inteligentes, permitindo a vigilância de complicações mesmo fora dos ambientes clínicos.Isso poderia permitir que os pacientes recebessem alta hospitalar mais cedo após a cirurgia.
A equipe está agora trabalhando com cirurgiões e fabricantes de dispositivos médicos para adaptar as suturas para detectar sangramento e vazamento de feridas após cirurgia gastrointestinal.Eles também buscam aumentar a profundidade operacional das suturas, o que permitirá o monitoramento de órgãos e tecidos mais profundos.
Fornecido porUniversidade Nacional de Singapura
Horário da postagem: 12 de julho de 2022