2022年1月1日整理發(fā)布：手術(shù)后監(jiān)測手術(shù)傷口是預(yù)防感染、傷口分離和其他并發(fā)癥的重要步驟。然而，當(dāng)手術(shù)部位在身體深處時，監(jiān)測通常僅限于臨床觀察或昂貴的放射學(xué)檢查，這些檢查往往無法在并發(fā)癥危及生命之前發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥。
硬生物電子傳感器可以植入體內(nèi)進行持續(xù)監(jiān)測，但可能無法與敏感的傷口組織很好地整合。
為了盡快發(fā)現(xiàn)傷口并發(fā)癥，由新加坡國立大學(xué)電氣和計算機工程學(xué)院以及新加坡國立大學(xué)健康創(chuàng)新與技術(shù)研究所的助理教授 John Ho 領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員發(fā)明了一種無需電池且可以無線感應(yīng)和傳輸來自深部手術(shù)部位的信息。
這些智能縫合線包含一個小型電子傳感器，可以監(jiān)測傷口完整性、胃滲漏和組織微動，同時提供相當(dāng)于醫(yī)療級縫合線的愈合結(jié)果。
這一研究突破于2021 年 10 月 15 日首次發(fā)表在科學(xué)期刊《自然生物醫(yī)學(xué)工程》上。
智能縫合線是如何工作的?
新加坡國立大學(xué)團隊的發(fā)明具有三個關(guān)鍵組件：醫(yī)用級絲線縫線，涂有導(dǎo)電聚合物，使其能夠響應(yīng)無線信號;無電池電子傳感器;以及用于從體外操作縫合線的無線閱讀器。
這些智能縫合線的一個優(yōu)點是它們的使用涉及對標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)程序的最小修改。在縫合傷口期間，縫合線的絕緣部分穿過電子模塊，并通過將醫(yī)用硅膠應(yīng)用于電觸點來固定。
整個手術(shù)縫線然后用作射頻識別(RFID) 標(biāo)簽，可以由外部閱讀器讀取，該閱讀器向智能縫合線發(fā)送信號并檢測反射信號。反射信號頻率的變化表明傷口部位可能存在手術(shù)并發(fā)癥。
智能縫合線的讀取深度可達 50 毫米，具體取決于所涉及的縫合線的長度，并且通過增加縫合線的導(dǎo)電性或無線讀取器的靈敏度，可以進一步延長深度。
與現(xiàn)有的縫合線、夾子和縫釘類似，當(dāng)并發(fā)癥的風(fēng)險已經(jīng)過去時，智能縫合線可以通過微創(chuàng)手術(shù)或內(nèi)窺鏡手術(shù)在術(shù)后移除。
早期發(fā)現(xiàn)傷口并發(fā)癥
為了檢測不同類型的并發(fā)癥——例如胃滲漏和感染——研究小組在傳感器上涂上了不同類型的聚合物凝膠。
智能縫合線還能夠檢測它們是否已斷裂或散開，例如在開裂(傷口分離)期間。如果縫線斷裂，由于智能縫線形成的天線長度減少，外部讀取器接收到的信號減弱，提醒主治醫(yī)生采取行動。
治愈效果好，臨床使用安全
在實驗中，該團隊表明，智能縫合線和未經(jīng)修飾的醫(yī)用級絲線縫合的傷口都可以自然愈合，沒有顯著差異，前者提供了無線傳感的額外好處。
該團隊還測試了聚合物涂層縫合線，發(fā)現(xiàn)其強度和對身體的生物毒性與普通縫合線無法區(qū)分，并且還確保操作該系統(tǒng)所需的功率水平對人體是安全的。
何副教授說：“目前，手術(shù)后并發(fā)癥往往要等到患者出現(xiàn)疼痛、發(fā)燒或心率加快等全身癥狀時才會被發(fā)現(xiàn)。這些智能縫合線可作為早期預(yù)警工具，讓醫(yī)生提前干預(yù)這種并發(fā)癥會危及生命，這會導(dǎo)致再次手術(shù)率降低、恢復(fù)更快并改善患者預(yù)后。”
進一步的發(fā)展
未來，該團隊正在尋求開發(fā)一種便攜式無線讀取器，以取代目前用于無線讀取智能縫合線的設(shè)置，即使在臨床環(huán)境之外也能監(jiān)測并發(fā)癥。這可以使患者在手術(shù)后更早出院。
該團隊現(xiàn)在正與外科醫(yī)生和醫(yī)療器械制造商合作，調(diào)整縫合線以檢測胃腸手術(shù)后的傷口出血和滲漏。他們還希望增加縫合線的操作深度，這將能夠監(jiān)測更深的器官和組織。
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