手術後の外科的創傷のモニタリングは、感染、創傷の分離、その他の合併症を防ぐための重要なステップです。
しかし、手術部位が体の奥深くにある場合、モニタリングは通常、生命を脅かす前に合併症を検出できないことが多い臨床観察または費用のかかる放射線検査に限定されます。
硬い生体電子センサーは、継続的な監視のために体内に埋め込むことができますが、敏感な創傷組織とうまく統合できない場合があります。
傷の合併症が発生したらすぐにそれを検出するために、NUS電気およびコンピューター工学のジョン・ホー助教授とNUS健康革新技術研究所が率いる研究者チームが、バッテリーを使用せずにできるスマート縫合糸を発明しました。深部手術部位からの情報をワイヤレスで検知して送信します。
これらのスマート縫合糸は、医療グレードの縫合糸と同等の治癒結果を提供しながら、創傷の完全性、胃の漏出、および組織の微動を監視できる小さな電子センサーを組み込んでいます。
この研究のブレークスルーは、最初に科学雑誌に掲載されましたネイチャーバイオメディカルエンジニアリング2021年10月15日。
スマート縫合はどのように機能しますか？
NUSチームの発明には、3つの重要な要素があります。導電性ポリマーでコーティングされた医療グレードのシルク縫合糸で、無線信号;バッテリー不要の電子センサー。体外から縫合糸を操作するために使用されるワイヤレスリーダー。
これらのスマート縫合糸の利点の1つは、それらの使用に標準的な外科的処置の最小限の変更が含まれることです。傷の縫い目の間、縫合糸の絶縁部分は電子モジュールに通され、電気接点に医療用シリコーンを塗布することによって固定されます。
その後、外科用縫合糸全体が無線周波数識別（RFID）タグであり、外部リーダーで読み取ることができます。外部リーダーは、スマート縫合糸に信号を送信し、反射信号を検出します。反射信号の周波数の変化は、創傷部位での外科的合併症の可能性を示しています。
スマート縫合糸は、関連するステッチの長さに応じて、50 mmの深さまで読み取ることができ、縫合糸の導電率またはワイヤレスリーダーの感度を上げることにより、深さをさらに拡張できる可能性があります。
既存の縫合糸、クリップ、およびステープルと同様に、合併症のリスクがなくなった場合、スマート縫合糸は、低侵襲の外科的または内視鏡的処置によって術後に除去することができる。
創傷合併症の早期発見
胃の漏れや感染など、さまざまな種類の合併症を検出するために、研究チームはセンサーをさまざまな種類のポリマーゲルでコーティングしました。
スマート縫合糸は、例えば、裂開（創傷分離）中に、それらが壊れているか、またはほどけているかどうかを検出することもできる。縫合糸が切れた場合、外部リーダーは、スマート縫合糸によって形成されたアンテナの長さが短くなるために減少した信号を拾い、主治医に行動を起こすように警告します。
良好な治癒結果、臨床使用に安全
実験では、チームは、スマート縫合糸と未修正の医療グレードの絹縫合糸の両方によって閉じられた傷が、大きな違いなしに自然に治癒し、前者がワイヤレスセンシングの追加の利点を提供することを示しました。
チームはまた、ポリマーでコーティングされた縫合糸をテストし、体に対するその強度と生体毒性が通常の縫合糸と区別がつかないことを発見し、システムを操作するために必要な電力レベルが人体にとって安全であることも確認しました。
ホー助教は、次のように述べています。「現在、術後の合併症は、患者が痛み、発熱、高心拍数などの全身症状を経験するまで検出されないことがよくあります。これらのスマート縫合糸は、合併症が生命を脅かす前に医師が介入できるようにするための早期警告ツールとして使用できます。これにより、再手術率の低下、回復の迅速化、患者の転帰の改善につながる可能性があります。」
さらなる開発
将来的には、チームは、スマート縫合糸をワイヤレスで読み取るために現在使用されているセットアップに代わるポータブルワイヤレスリーダーの開発を検討しており、臨床現場の外でも合併症の監視を可能にします。これにより、患者は手術後早期に退院することができます。
チームは現在、外科医や医療機器メーカーと協力して、胃腸手術後の創傷出血や漏出を検出するために縫合糸を適合させています。彼らはまた、縫合糸の操作深度を増やすことを目指しており、これにより、より深い臓器や組織を監視できるようになります。
によって提供されたシンガポール国立大学
投稿時間：2022年7月12日