Uutiset

Leikkaushaavojen seuranta leikkauksen jälkeen on tärkeä askel infektion, haavan irtoamisen ja muiden komplikaatioiden estämisessä.

Kuitenkin, kun leikkauskohta on syvällä kehossa, seuranta rajoittuu tavallisesti kliinisiin havaintoihin tai kalliisiin radiologisiin tutkimuksiin, joissa komplikaatioita ei useinkaan havaita ennen kuin niistä tulee hengenvaarallisia.

Kovia bioelektronisia antureita voidaan istuttaa kehoon jatkuvaa seurantaa varten, mutta ne eivät välttämättä integroidu hyvin herkän haavakudoksen kanssa.

Haavakomplikaatioiden havaitsemiseksi heti, kun ne tapahtuvat, tutkijaryhmä, jota johtaa apulaisprofessori John Ho NUS:n sähkö- ja tietokonetekniikasta sekä NUS:n terveysinnovaatio- ja teknologiainstituutista, on keksinyt älykkään ompeleen, joka on akkuvapaa ja tunnistaa ja lähettää langattomasti tietoa syvältä leikkauspisteestä.

Näissä älykkäissä ompeleissa on pieni elektroninen anturi, joka voi tarkkailla haavan eheyttä, mahan vuotoa ja kudosten mikroliikkeitä, samalla kun ne tarjoavat lääketieteellisiä ompeleita vastaavia paranemistuloksia.

Tämä tutkimuksen läpimurto julkaistiin ensimmäisen kerran tieteellisessä lehdessäLuonnon biolääketieteen tekniikka15 päivänä lokakuuta 2021.

Kuinka älykkäät ompeleet toimivat?

NUS-tiimin keksinnössä on kolme avainosaa: lääketieteellisen silkkiompele, joka on päällystetty johtavalla polymeerillä, jotta se voi reagoidalangattomat signaalit;paristoton elektroninen anturi;ja langaton lukija, jota käytetään ohjaamaan ompeleita kehon ulkopuolelta.

Yksi näiden älykkäiden ompeleiden etu on, että niiden käyttöön liittyy minimaalista muutosta tavanomaiseen kirurgiseen toimenpiteeseen.Haavan ompelun aikana ompeleen eristävä osa pujotetaan elektroniikkamoduulin läpi ja kiinnitetään levittämällä lääketieteellistä silikonia sähkökoskettimiin.

Koko kirurginen ommel toimii sitten aradiotaajuustunnistus(RFID) -tunnisteen ja sen voi lukea ulkoinen lukija, joka lähettää signaalin älyompeleelle ja havaitsee heijastuneen signaalin.Muutos heijastuneen signaalin taajuudessa viittaa mahdolliseen kirurgiseen komplikaatioon haavakohdassa.

Älykkäät ompeleet voidaan lukea jopa 50 mm:n syvyydeltä riippuen ompeleiden pituudesta, ja syvyyttä voitaisiin mahdollisesti laajentaa lisäämällä ompeleen johtavuutta tai langattoman lukijan herkkyyttä.

Kuten olemassa olevat ompeleet, pidikkeet ja niitit, älykkäät ompeleet voidaan poistaa leikkauksen jälkeen minimaalisesti invasiivisella kirurgisella tai endoskooppisella toimenpiteellä, kun komplikaatioiden riski on ohi.

Haavan komplikaatioiden varhainen havaitseminen

Erityyppisten komplikaatioiden – kuten mahavuodon ja infektion – havaitsemiseksi tutkimusryhmä pinnoitti anturin erityyppisillä polymeerigeeleillä.

Älykkäät ompeleet pystyvät myös havaitsemaan, ovatko ne katkenneet tai purkautuneet esimerkiksi irrotuksen (haavan irrotuksen) aikana.Jos ommel katkeaa, ulkoinen lukija havaitsee heikentyneen signaalin älyompeleen muodostaman antennin pituuden lyhenemisen vuoksi ja varoittaa hoitavaa lääkäriä ryhtymään toimiin.

Hyvät paranemistulokset, turvallinen kliiniseen käyttöön

Kokeissa tiimi osoitti, että älykkäiden ompeleiden ja muuntamattomien, lääketieteellisten silkkiompeleiden sulkemat haavat paranivat luonnollisesti ilman merkittäviä eroja, ja edellinen tarjosi langattoman tunnistuksen lisäedun.

Tiimi testasi myös polymeeripinnoitettuja ompeleita ja havaitsi, että niiden vahvuus ja biotoksisuus keholle oli mahdoton erottaa normaaleista ompeleista, ja myös varmisti, että järjestelmän käyttöön tarvittavat tehotasot olivat turvallisia ihmiskeholle.

Asst Prof Ho sanoi: "Tällä hetkellä leikkauksen jälkeisiä komplikaatioita ei usein havaita ennen kuin potilas kokee systeemisiä oireita, kuten kipua, kuumetta tai korkeaa sykettä.Näitä älykkäitä ompeleita voidaan käyttää varhaisena hälytystyökaluna, jotta lääkärit voivat puuttua asiaan ennen kuin komplikaatiosta tulee hengenvaarallinen, mikä voi johtaa alhaisempaan uusintaleikkaukseen, nopeampaan toipumiseen ja parantaa potilaiden tuloksia."

Edelleen kehittäminen

Jatkossa tiimi aikoo kehittää kannettavaa langatonta lukijaa, joka korvaa tällä hetkellä älykkäiden ompeleiden langattomaan lukemiseen käytetyn asennuksen, mikä mahdollistaa komplikaatioiden valvonnan myös kliinisten asetusten ulkopuolella.Tämä voisi mahdollistaa potilaiden kotiutumisen aikaisemmin sairaalasta leikkauksen jälkeen.

Tiimi työskentelee nyt kirurgien ja lääkinnällisten laitteiden valmistajien kanssa mukauttaakseen ompeleita haavaverenvuotojen ja vuotojen havaitsemiseen maha-suolikanavan leikkauksen jälkeen.He pyrkivät myös lisäämään ompeleiden käyttösyvyyttä, mikä mahdollistaa syvempien elimien ja kudosten tarkkailun.

ToimittamatSingaporen kansallinen yliopisto