žinios

Chirurginių žaizdų stebėjimas po operacijos yra svarbus žingsnis siekiant išvengti infekcijos, žaizdų atsiskyrimo ir kitų komplikacijų.

Tačiau, kai chirurginė vieta yra giliai kūne, stebėjimas paprastai apsiriboja klinikiniais stebėjimais arba brangiais radiologiniais tyrimais, kurių metu dažnai nepavyksta nustatyti komplikacijų, kol jos tampa pavojingos gyvybei.

Kietieji bioelektroniniai jutikliai gali būti implantuojami į kūną nuolatiniam stebėjimui, tačiau jie gali blogai integruotis su jautriu žaizdos audiniu.

Siekdama aptikti žaizdų komplikacijas, kai tik jos atsiranda, mokslininkų komanda, vadovaujama docento Johno Ho iš NUS Elektros ir kompiuterių inžinerijos bei NUS Sveikatos inovacijų ir technologijų instituto, išrado išmanųjį siūlą, kuriame nereikia baterijų. belaidžiu būdu suvokti ir perduoti informaciją iš gilių chirurginių vietų.

Šiuose išmaniuosiuose siūluose yra nedidelis elektroninis jutiklis, galintis stebėti žaizdos vientisumą, skrandžio nutekėjimą ir audinių mikrojudesius, tuo pačiu užtikrinant gijimo rezultatus, lygiaverčius medicininiams siūlams.

Šis tyrimo laimėjimas pirmą kartą buvo paskelbtas mokslo žurnaleGamtos biomedicinos inžinerija2021 metų spalio 15 dieną.

Kaip veikia išmaniosios siūlės?

NUS komandos išradimas susideda iš trijų pagrindinių komponentų: medicininės klasės šilko siūlės, padengtos laidžiu polimeru, kad galėtų reaguotibelaidžiai signalai;elektroninis jutiklis be baterijų;ir belaidis skaitytuvas, naudojamas siūlei valdyti iš kūno išorės.

Vienas iš šių išmaniųjų siūlų pranašumų yra tas, kad naudojant juos minimaliai keičiama standartinė chirurginė procedūra.Žaizdos susiuvimo metu izoliacinė siūlės dalis yra perveriama per elektroninį modulį ir pritvirtinama medicininiu silikonu ant elektrinių kontaktų.

Tada visas chirurginis dygsnis veikia kaip aRadio dažnio nustatymas(RFID) žymą ir ją gali nuskaityti išorinis skaitytuvas, kuris siunčia signalą į išmanųjį siūlą ir aptinka atsispindėjusį signalą.Atsispindėjusio signalo dažnio pokytis rodo galimą chirurginę komplikaciją žaizdos vietoje.

Išmaniąsias siūles galima nuskaityti iki 50 mm gylio, atsižvelgiant į dygsnių ilgį, o gylis gali būti dar padidintas padidinus siūlės laidumą arba belaidžio skaitytuvo jautrumą.

Panašiai kaip ir esami siūlai, spaustukai ir kabės, išmaniosios siūlės gali būti pašalintos po operacijos minimaliai invazine chirurgine arba endoskopine procedūra, kai praeina komplikacijų rizika.

Ankstyvas žaizdos komplikacijų nustatymas

Siekdama aptikti įvairių tipų komplikacijas, tokias kaip skrandžio nutekėjimas ir infekcija, tyrėjų komanda jutiklį padengė skirtingų tipų polimeriniu geliu.

Išmaniosios siūlės taip pat gali aptikti, ar jos nenutrūko ar išsivyniojo, pavyzdžiui, atsiskyrimo (žaizdų atskyrimo) metu.Jei siūlas nutrūksta, išorinis skaitytuvas paima sumažintą signalą dėl sumažėjusio išmaniojo siūlo suformuotos antenos ilgio, įspėdamas gydantį gydytoją, kad jis imtųsi veiksmų.

Geri gydymo rezultatai, saugūs klinikiniam naudojimui

Eksperimentų metu komanda parodė, kad žaizdos, uždarytos išmaniosiomis siūlėmis ir nemodifikuotais medicininiais šilko siūlais, užgyja natūraliai be reikšmingų skirtumų, o pirmosios suteikia papildomos belaidžio jutimo pranašumo.

Komanda taip pat išbandė polimeru dengtus siūlus ir nustatė, kad jų stiprumas ir biotoksiškumas kūnui nesiskiria nuo įprastų siūlų, taip pat užtikrino, kad sistemos veikimui reikalingi galios lygiai būtų saugūs žmogaus organizmui.

Prof. Ho sakė: „Šiuo metu pooperacinės komplikacijos dažnai nenustatomos tol, kol pacientas nepatiria sisteminių simptomų, tokių kaip skausmas, karščiavimas ar dažnas širdies susitraukimų dažnis.Šios išmaniosios siūlės gali būti naudojamos kaip ankstyvo įspėjimo priemonė, leidžianti gydytojams įsikišti, kol komplikacija tampa pavojinga gyvybei, o tai gali lemti mažesnį pakartotinių operacijų skaičių, greitesnį atsigavimą ir geresnius paciento rezultatus.

Tolimesnis vystymas

Ateityje komanda ketina sukurti nešiojamąjį belaidį skaitytuvą, kuris pakeistų šiuo metu naudojamą išmaniųjų siūlų belaidžiu ryšiu nuskaityti, kad būtų galima stebėti komplikacijas net ir ne klinikinėje aplinkoje.Tai leistų pacientus anksčiau išleisti iš ligoninės po operacijos.

Šiuo metu komanda dirba su chirurgais ir medicinos prietaisų gamintojais, siekdama pritaikyti siūlus, kad būtų galima nustatyti kraujavimą iš žaizdos ir nuotėkį po virškinimo trakto operacijų.Jie taip pat siekia padidinti siūlų veikimo gylį, kad būtų galima stebėti gilesnius organus ir audinius.

PateikėSingapūro nacionalinis universitetas