Мониторинг операционной раны после операции является важным этапом профилактики инфицирования, расслоения раны и других осложнений.
В тех случаях, когда место хирургического вмешательства находится глубоко в теле, мониторинг обычно ограничивается клиническими наблюдениями или дорогостоящими рентгенологическими исследованиями, которые часто не позволяют выявить осложнения до того, как они станут опасными для жизни. Жесткие биоэлектронные датчики могут быть имплантированы в тело для непрерывного мониторинга, но могут плохо интегрироваться с чувствительной тканью раны.
Новые интеллектуальные шовные материалы включают в себя небольшой электронный датчик, который может контролировать целостность раны, работу желудка и микродвижения тканей, обеспечивая при этом результаты заживления, эквивалентные швам медицинского назначения.
Как работают умные швы?
Изобретение состоит из трех ключевых компонентов: медицинской шелковой нити, покрытой проводящим полимером, позволяющей реагировать на беспроводные сигналы, электронного датчика без батареи и беспроводного считывающего устройства, используемого для управления нитью снаружи тела.
Одним из преимуществ этих «умных» швов является то, что их использование предполагает минимальную модификацию стандартной хирургической процедуры. При зашивании раны изолирующий участок нити продевают через электронный модуль и закрепляют нанесением медицинского силикона на электрические контакты.
Весь хирургический стежок затем функционирует как метка радиочастотной идентификации (RFID) и может быть прочитан внешним считывателем, который посылает сигнал на интеллектуальную нить и обнаруживает отраженный сигнал. Изменение частоты отраженного сигнала свидетельствует о возможном хирургическом осложнении в области раны.
Подобно существующим шовным материалам, зажимам и скобам, «умные» швы могут быть удалены после операции с помощью минимально инвазивной хирургической или эндоскопической процедуры, когда риск осложнений миновал.
Раннее оповещение
Для обнаружения различных типов осложнений, исследовательская группа покрыла датчик различными типами полимерного геля.
«Умные» швы также способны определить, порвались ли они или распустились. Если шов разорван, внешний считыватель улавливает ослабленный сигнал из-за уменьшения длины антенны, образованной интеллектуальным швом, предупреждая лечащего врача о необходимости принятия мер.
В экспериментах команда показала, что раны, закрытые «умными» швами и немодифицированными шелковыми швами медицинского назначения, заживают естественным образом без существенных различий.
Команда также протестировала нити с полимерным покрытием и обнаружила, что их прочность и биотоксичность для организма неотличимы от обычных нитей, а также убедилась, что уровни мощности, необходимые для работы системы, безопасны для человеческого организма.
«В настоящее время послеоперационные осложнения часто не обнаруживаются до тех пор, пока у пациента не появятся системные симптомы, такие как боль, лихорадка или учащенное сердцебиение», — рассказал Джон Хо, доцент Национального университета электротехники и вычислительной техники Сингапура и Института здоровья NUS. Инновации и технологии.
«Эти умные швы можно использовать в качестве инструмента раннего оповещения, позволяющего врачам вмешаться до того, как осложнение станет опасным для жизни, что может привести к снижению частоты повторных операций, более быстрому выздоровлению и улучшению результатов лечения пациентов», — добавил ученый.
В будущем команда планирует разработать портативный беспроводной считыватель, который заменит установку, используемую сейчас для беспроводного считывания интеллектуальных швов, что позволит наблюдать за осложнениями даже за пределами клинических условий. Это может позволить пациентам раньше выписываться из стационара после операции.
Читать далее
Гиперзвуковой самолет на водороде развивает скорость до 12 Махов. Это почти 15 000 км/ч
Физики открыли новый тип «странного металла»
Астрономы нашли странную экзолуну: она больше Земли и на ней может быть жизнь