Suturas inteligentes para monitorear heridas quirúrgicas profundas
Suturas quirúrgicas con un módulo electrónico adjunto para el monitoreo inalámbrico y sin batería de sitios quirúrgicos profundos. Crédito: Universidad Nacional de Singapur
El control de las heridas quirúrgicas después de una operación es un paso importante para prevenir infecciones, heridas separadas y otras complicaciones.
Sin embargo, cuando el sitio quirúrgico se encuentra en lo profundo del cuerpo, el monitoreo normalmente se limita a observaciones clínicas o investigaciones radiológicas costosas que a menudo no detectan complicaciones antes de que pongan en peligro la vida.
Los sensores bioelectrónicos duros pueden implantarse en el cuerpo para un control continuo, pero es posible que no se integre bien con el tejido sensible de la herida.
Para detectar complicaciones de la herida tan pronto como sucedan, un equipo de investigadores dirigido por el profesor asistente John Ho de la NUS Electrical e Ingeniería Informática, así como el Instituto de Innovación y Tecnología de la Salud de la NUS, ha inventado una sutura inteligente que no requiere batería y puede detectar y transmitir información de manera inalámbrica desde sitios quirúrgicos profundos.
Estas suturas inteligentes incorporan un pequeño dispositivo electrónico sensor que puede monitorear la integridad de la herida, la fuga gástrica y los micromovimientos de los tejidos, al mismo tiempo que proporciona resultados de cicatrización equivalentes a las suturas de grado médico.
Este avance de investigación se publicó por primera vez ed en la revista científica Nature Biomedical Engineering el 15 de octubre de 2021.
¿Cómo funcionan las suturas inteligentes?
La invención del equipo de NUS tiene tres componentes clave: una sutura de seda de grado médico que está recubierto con un polímero conductor que le permite responder a las señales inalámbricas; un sensor electrónico sin batería; y un lector inalámbrico utilizado para operar la sutura desde fuera del cuerpo.
Una ventaja de estas suturas inteligentes es que su uso implica una modificación mínima del procedimiento quirúrgico estándar. Durante la sutura de la herida, la sección aislante de la sutura se pasa a través del módulo electrónico y se asegura aplicando silicona médica a los contactos eléctricos.
La sutura quirúrgica completa funciona entonces como una identificación por radiofrecuencia ( RFID) y puede ser leído por un lector externo, que envía una señal a la sutura inteligente y detecta la señal reflejada. Un cambio en la frecuencia de la señal reflejada indica una posible complicación quirúrgica en el sitio de la herida.
Las suturas inteligentes se pueden leer hasta una profundidad de 50 mm, según la longitud de los puntos involucrados, y el la profundidad podría extenderse aún más al aumentar la conductividad de la sutura o la sensibilidad del lector inalámbrico.
Al igual que las suturas, los clips y las grapas existentes, las suturas inteligentes pueden retirarse después de la operación mediante un procedimiento mínimamente invasivo. procedimiento quirúrgico o endoscópico cuando el riesgo de complicaciones ha pasado.
Detección temprana de complicaciones de la herida
Para detectar diferentes tipos de complicaciones, como fugas gástricas e infecciones, el equipo de investigación recubrió el sensor con diferentes tipos de gel de polímero.
Las suturas inteligentes también son capaces de detectar si se han roto o desenredado, por ejemplo, durante la dehiscencia (separación de la herida). Si la sutura se rompe, el lector externo capta una señal reducida debido a la reducción de la longitud de la antena formada por la sutura inteligente, lo que alerta al médico tratante para que tome medidas.
Buenos resultados de curación, seguros para uso clínico
En los experimentos, el equipo demostró que las heridas cerradas con las suturas inteligentes y las suturas de seda de grado médico sin modificar se curaron naturalmente sin diferencias significativas, y las primeras proporcionaron el beneficio adicional de la detección inalámbrica.
El equipo también probó las suturas recubiertas de polímero y descubrió que su fuerza y biotoxicidad para el cuerpo no se distinguían de las suturas normales, y también se aseguró de que los niveles de potencia necesarios para operar el sistema fueran seguros para el cuerpo humano.
El profesor adjunto Ho dijo: «Actualmente, las complicaciones posoperatorias a menudo no se detectan hasta que el paciente experimenta síntomas sistémicos como dolor, fiebre o frecuencia cardíaca alta. Estas suturas inteligentes se pueden usar como una herramienta de alerta temprana para que los médicos puedan intervenir antes de que la complicación se convierta en una amenaza para la vida, lo que puede conducir a tasas más bajas de reintervención, una recuperación más rápida y mejores resultados para los pacientes».
Más desarrollo
En el futuro, el equipo está buscando desarrollar un lector inalámbrico portátil para reemplazar la configuración que se usa actualmente para leer de forma inalámbrica las suturas inteligentes, lo que permite la vigilancia de las complicaciones incluso fuera de los entornos clínicos. Esto podría permitir que los pacientes sean dados de alta antes del hospital después de la cirugía.
El equipo ahora está trabajando con cirujanos y fabricantes de dispositivos médicos para adaptar las suturas para detectar el sangrado de la herida y las fugas después de la cirugía gastrointestinal. También buscan aumentar la profundidad operativa de las suturas, lo que permitirá monitorear órganos y tejidos más profundos.
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El apósito inteligente para heridas proporciona un cierre sin suturas de las incisiones quirúrgicas Más información: Viveka Kalidasan et al, Suturas bioelectrónicas operadas de forma inalámbrica para el control de heridas quirúrgicas profundas, Nature Biomedical Engineering (2021). DOI: 10.1038/s41551-021-00802-0 Información de la revista: Nature Biomedical Engineering
Proporcionado por la Universidad Nacional de Singapur Cita: Suturas inteligentes para monitorear heridas quirúrgicas profundas (2021, 29 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-smart-sutures-deep-surgical-wounds.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.