Ştiri

Monitorizarea plăgilor chirurgicale după o operație este un pas important pentru a preveni infecția, desprinderea plăgii și alte complicații.

Totuși, atunci când locul intervenției chirurgicale este situat adânc în corp, monitorizarea se limitează în mod normal la observații clinice sau la investigații radiologice costisitoare, care adesea nu reușesc să detecteze complicațiile înainte ca acestea să pună viața în pericol.

Senzorii bioelectronici duri pot fi implantați în organism pentru monitorizare continuă, dar este posibil să nu se integreze bine cu țesutul sensibil al plăgii.

Pentru a detecta complicațiile rănilor imediat ce apar, o echipă de cercetători condusă de profesorul asistent John Ho de la Universitatea de Inginerie Electrică și Informatică din SUA (NUS), precum și de la Institutul pentru Inovație și Tehnologie în Sănătate (NUS), a inventat o sutură inteligentă care nu necesită baterii și poate detecta și transmite wireless informații de la locurile chirurgicale aflate în profunzime.

Aceste suturi inteligente încorporează un mic senzor electronic care poate monitoriza integritatea plăgii, scurgerile gastrice și micromișcările țesuturilor, oferind în același timp rezultate de vindecare echivalente cu suturile de calitate medicală.

Această descoperire a fost publicată pentru prima dată în revista științificăInginerie biomedicală a naturiipe 15 octombrie 2021.

Cum funcționează suturile inteligente?

Invenția echipei NUS are trei componente cheie: o sutură de mătase de calitate medicală, acoperită cu un polimer conductiv pentru a-i permite să răspundă la...semnale wirelessun senzor electronic fără baterii și un cititor wireless utilizat pentru a acționa sutura din exteriorul corpului.

Un avantaj al acestor suturi inteligente este că utilizarea lor implică o modificare minimă a procedurii chirurgicale standard. În timpul coaserii plăgii, secțiunea izolatoare a suturii este introdusă prin modulul electronic și fixată prin aplicarea de silicon medical pe contactele electrice.

Întreaga sutură chirurgicală funcționează apoi ca unidentificare prin radiofrecvențăetichetă RFID (RFID) și poate fi citită de un cititor extern, care trimite un semnal către sutura inteligentă și detectează semnalul reflectat. O modificare a frecvenței semnalului reflectat indică o posibilă complicație chirurgicală la locul plăgii.

Suturile inteligente pot fi citite până la o adâncime de 50 mm, în funcție de lungimea cusăturilor implicate, iar adâncimea ar putea fi extinsă și mai mult prin creșterea conductivității suturii sau a sensibilității cititorului wireless.

Similar suturilor, clemelor și capselor existente, suturile inteligente pot fi îndepărtate postoperator printr-o procedură chirurgicală sau endoscopică minim invazivă, atunci când riscul complicațiilor a trecut.

Depistarea precoce a complicațiilor rănilor

Pentru a detecta diferite tipuri de complicații - cum ar fi scurgerile gastrice și infecțiile - echipa de cercetare a acoperit senzorul cu diferite tipuri de gel polimeric.

Suturile inteligente sunt, de asemenea, capabile să detecteze dacă s-au rupt sau s-au desfăcut, de exemplu, în timpul dehiscenței (separarea plăgii). Dacă sutura este ruptă, cititorul extern preia un semnal redus din cauza reducerii lungimii antenei formate de sutura inteligentă, alertând medicul curant să ia măsuri.

Rezultate bune de vindecare, sigur pentru utilizare clinică

În cadrul experimentelor, echipa a demonstrat că rănile închise cu suturile inteligente și cu suturile de mătase nemodificate, de calitate medicală, s-au vindecat natural, fără diferențe semnificative, primele oferind avantajul suplimentar al detectării wireless.

Echipa a testat, de asemenea, suturile acoperite cu polimeri și a constatat că rezistența și biotoxicitatea acestora pentru organism erau indistinguibile de cele ale suturilor normale și s-a asigurat, de asemenea, că nivelurile de putere necesare pentru a opera sistemul erau sigure pentru corpul uman.

Profesorul adjunct Ho a declarat: „În prezent, complicațiile postoperatorii nu sunt adesea detectate până când pacientul nu prezintă simptome sistemice precum durere, febră sau ritm cardiac ridicat. Aceste suturi inteligente pot fi folosite ca instrument de alertă timpurie pentru a permite medicilor să intervină înainte ca complicația să devină letală, ceea ce poate duce la rate mai mici de reintervenție, o recuperare mai rapidă și rezultate îmbunătățite pentru pacienți.”

Dezvoltare ulterioară

În viitor, echipa dorește să dezvolte un cititor wireless portabil care să înlocuiască configurația utilizată în prezent pentru citirea wireless a suturilor inteligente, permițând supravegherea complicațiilor chiar și în afara mediilor clinice. Acest lucru ar putea permite externarea pacienților din spital mai devreme după operație.

Echipa lucrează acum cu chirurgi și producători de dispozitive medicale pentru a adapta suturile în vederea detectării sângerărilor și scurgerilor din plăgi după intervențiile chirurgicale gastrointestinale. De asemenea, se dorește creșterea adâncimii de operare a suturilor, ceea ce va permite monitorizarea organelor și țesuturilor mai profunde.

Furnizat deUniversitatea Națională din Singapore