Tin tức

Theo dõi vết thương sau phẫu thuật là một bước quan trọng để ngăn ngừa nhiễm trùng, tách vết thương và các biến chứng khác.

Tuy nhiên, khi vị trí phẫu thuật nằm sâu trong cơ thể, việc theo dõi thường chỉ giới hạn trong quan sát lâm sàng hoặc điều tra X quang tốn kém mà thường không phát hiện ra các biến chứng trước khi chúng đe dọa đến tính mạng.

Cảm biến điện tử sinh học cứng có thể được cấy vào cơ thể để theo dõi liên tục, nhưng có thể không tích hợp tốt với mô vết thương nhạy cảm.

Để phát hiện các biến chứng của vết thương ngay khi chúng xảy ra, một nhóm các nhà nghiên cứu do Trợ lý Giáo sư John Ho dẫn đầu từ Kỹ thuật Điện và Máy tính NUS cũng như Viện Công nghệ & Đổi mới Sức khỏe NUS đã phát minh ra một loại khâu thông minh không dùng pin và có thể cảm nhận không dây và truyền thông tin từ các vị trí phẫu thuật sâu.

Các chỉ khâu thông minh này tích hợp một cảm biến điện tử nhỏ có thể theo dõi tính toàn vẹn của vết thương, rò rỉ dạ dày và vi mô của mô, đồng thời mang lại kết quả chữa lành tương đương với chỉ khâu y tế.

Bước đột phá nghiên cứu này lần đầu tiên được công bố trên tạp chí khoa họcKỹ thuật Y sinh Tự nhiênvào ngày 15 tháng 10 năm 2021.

Làm thế nào để các chỉ khâu thông minh hoạt động?

Sáng chế của nhóm NUS có ba thành phần chính: một loại chỉ khâu lụa y tế được phủ một lớp polyme dẫn điện để cho phép nó phản ứng vớitín hiệu không dây;cảm biến điện tử không dùng pin;và một đầu đọc không dây được sử dụng để vận hành chỉ khâu từ bên ngoài cơ thể.

Một ưu điểm của những loại chỉ khâu thông minh này là việc sử dụng chúng liên quan đến việc sửa đổi tối thiểu quy trình phẫu thuật tiêu chuẩn.Trong quá trình khâu vết thương, phần cách điện của chỉ khâu được luồn qua mô-đun điện tử và được bảo vệ bằng cách bôi silicone y tế lên các điểm tiếp xúc điện.

Toàn bộ khâu phẫu thuật sau đó hoạt động như mộtnhận dạng tần số vô tuyến điện(RFID) và có thể được đọc bởi một đầu đọc bên ngoài, bộ đọc này sẽ gửi tín hiệu đến đường khâu thông minh và phát hiện tín hiệu phản xạ.Sự thay đổi tần số của tín hiệu phản xạ cho thấy có thể có biến chứng phẫu thuật tại vết thương.

Các chỉ khâu thông minh có thể được đọc tới độ sâu 50 mm, tùy thuộc vào độ dài của các mũi khâu và độ sâu có thể được mở rộng hơn nữa bằng cách tăng độ dẫn của chỉ khâu hoặc độ nhạy của đầu đọc không dây.

Tương tự như các loại chỉ khâu, kẹp và kim ghim hiện có, chỉ khâu thông minh có thể được loại bỏ sau phẫu thuật bằng thủ thuật nội soi hoặc phẫu thuật xâm lấn tối thiểu khi nguy cơ biến chứng đã qua đi.

Phát hiện sớm các biến chứng vết thương

Để phát hiện các loại biến chứng khác nhau - chẳng hạn như rò rỉ dạ dày và nhiễm trùng - nhóm nghiên cứu đã phủ bộ cảm biến bằng các loại gel polyme khác nhau.

Các chỉ khâu thông minh cũng có thể phát hiện xem chúng có bị đứt hoặc bị bung ra hay không, chẳng hạn như trong quá trình tách vết thương (tách vết thương).Nếu đường khâu bị hỏng, đầu đọc bên ngoài nhận tín hiệu giảm do giảm độ dài của ăng-ten được tạo thành bởi đường khâu thông minh, cảnh báo cho bác sĩ chăm sóc để thực hiện hành động.

Kết quả chữa bệnh tốt, an toàn cho sử dụng lâm sàng

Trong các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng các vết thương được khâu kín bằng chỉ khâu thông minh và chỉ khâu lụa y tế không qua chỉnh sửa đều lành lại một cách tự nhiên mà không có sự khác biệt đáng kể, với vết thương trước đây cung cấp thêm lợi ích của cảm biến không dây.

Nhóm nghiên cứu cũng đã thử nghiệm loại chỉ khâu bọc polymer và nhận thấy sức mạnh và độc tính sinh học của nó đối với cơ thể không thể phân biệt được với chỉ khâu thông thường, đồng thời đảm bảo rằng mức công suất cần thiết để vận hành hệ thống là an toàn cho cơ thể con người.

Giáo sư Ho cho biết: “Hiện nay, các biến chứng sau phẫu thuật thường không được phát hiện cho đến khi bệnh nhân có các triệu chứng toàn thân như đau, sốt hoặc nhịp tim cao.Những chỉ khâu thông minh này có thể được sử dụng như một công cụ cảnh báo sớm cho phép bác sĩ can thiệp trước khi biến chứng trở nên nguy hiểm đến tính mạng, điều này có thể dẫn đến tỷ lệ phẫu thuật lại thấp hơn, phục hồi nhanh hơn và cải thiện kết quả của bệnh nhân. ”

Phát triển hơn nữa

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu đang tìm cách phát triển một thiết bị đọc không dây di động để thay thế thiết lập hiện đang được sử dụng để đọc không dây các chỉ khâu thông minh, cho phép giám sát các biến chứng ngay cả bên ngoài môi trường lâm sàng.Điều này có thể cho phép bệnh nhân xuất viện sớm hơn sau khi phẫu thuật.

Nhóm nghiên cứu hiện đang làm việc với các bác sĩ phẫu thuật và nhà sản xuất thiết bị y tế để điều chỉnh các loại chỉ khâu nhằm phát hiện vết thương chảy máu và rò rỉ sau phẫu thuật đường tiêu hóa.Họ cũng đang tìm cách tăng độ sâu hoạt động của các vết khâu, điều này sẽ cho phép theo dõi các cơ quan và mô sâu hơn.

Cung cấp bởiĐại học Quốc gia Singapore