La surveillance des plaies chirurgicales après une opération est une étape importante pour prévenir l'infection, la séparation des plaies et d'autres complications.
Cependant, lorsque le site chirurgical est profond dans le corps, la surveillance se limite normalement à des observations cliniques ou à des investigations radiologiques coûteuses qui échouent souvent à détecter les complications avant qu'elles ne mettent la vie en danger.
Des capteurs bioélectroniques durs peuvent être implantés dans le corps pour une surveillance continue, mais peuvent ne pas bien s'intégrer aux tissus sensibles de la plaie.
Pour détecter les complications des plaies dès qu'elles surviennent, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur adjoint John Ho du NUS Electrical and Computer Engineering ainsi que du NUS Institute for Health Innovation & Technology a inventé une suture intelligente sans pile et qui peut détecter et transmettre sans fil des informations à partir de sites chirurgicaux profonds.
Ces sutures intelligentes intègrent un petit capteur électronique qui peut surveiller l'intégrité de la plaie, les fuites gastriques et les micromouvements tissulaires, tout en offrant des résultats de cicatrisation équivalents aux sutures de qualité médicale.
Cette avancée scientifique a été publiée pour la première fois dans la revue scientifiqueNature Génie biomédicalle 15 octobre 2021.
Comment fonctionnent les sutures intelligentes ?
L'invention de l'équipe NUS comporte trois composants clés : une suture en soie de qualité médicale recouverte d'un polymère conducteur pour lui permettre de répondre àsignaux sans fil;un capteur électronique sans pile ;et un lecteur sans fil utilisé pour actionner la suture depuis l'extérieur du corps.
L'un des avantages de ces sutures intelligentes est que leur utilisation implique une modification minimale de la procédure chirurgicale standard.Pendant la couture de la plaie, la section isolante de la suture est enfilée à travers le module électronique et fixée en appliquant du silicone médical sur les contacts électriques.
L'ensemble du point chirurgical fonctionne alors comme unidentification radiofréquence(RFID) et peut être lu par un lecteur externe, qui envoie un signal à la suture intelligente et détecte le signal réfléchi.Une modification de la fréquence du signal réfléchi indique une éventuelle complication chirurgicale au site de la plaie.
Les sutures intelligentes peuvent être lues jusqu'à une profondeur de 50 mm, selon la longueur des points impliqués, et la profondeur pourrait potentiellement être encore étendue en augmentant la conductivité de la suture ou la sensibilité du lecteur sans fil.
Semblables aux sutures, clips et agrafes existants, les sutures intelligentes peuvent être retirées après l'opération par une procédure chirurgicale ou endoscopique peu invasive lorsque le risque de complications est passé.
Détection précoce des complications de la plaie
Pour détecter différents types de complications, telles que les fuites gastriques et les infections, l'équipe de recherche a recouvert le capteur de différents types de gel polymère.
Les sutures intelligentes sont également capables de détecter si elles se sont rompues ou démêlées, par exemple lors de la déhiscence (séparation de la plaie).Si la suture est rompue, le lecteur externe capte un signal réduit dû à une réduction de la longueur de l'antenne formée par la suture intelligente, alertant le médecin traitant pour qu'il intervienne.
Bons résultats de cicatrisation, sans danger pour une utilisation clinique
Lors d'expériences, l'équipe a montré que les plaies fermées par les sutures intelligentes et les sutures en soie de qualité médicale non modifiées guérissaient naturellement sans différences significatives, les premières offrant l'avantage supplémentaire de la détection sans fil.
L'équipe a également testé les sutures enduites de polymère et a découvert que sa résistance et sa biotoxicité pour le corps étaient indiscernables des sutures normales, et s'est également assurée que les niveaux de puissance nécessaires pour faire fonctionner le système étaient sans danger pour le corps humain.
Le professeur assistant Ho a déclaré: «Actuellement, les complications postopératoires ne sont souvent pas détectées tant que le patient ne présente pas de symptômes systémiques comme la douleur, la fièvre ou une fréquence cardiaque élevée.Ces sutures intelligentes peuvent être utilisées comme un outil d'alerte précoce pour permettre aux médecins d'intervenir avant que la complication ne mette la vie en danger, ce qui peut entraîner des taux de réopération plus faibles, une récupération plus rapide et de meilleurs résultats pour les patients.
La poursuite du développement
À l'avenir, l'équipe cherche à développer un lecteur sans fil portable pour remplacer la configuration actuellement utilisée pour lire sans fil les sutures intelligentes, permettant la surveillance des complications même en dehors des paramètres cliniques.Cela pourrait permettre aux patients de sortir plus tôt de l'hôpital après la chirurgie.
L'équipe travaille actuellement avec des chirurgiens et des fabricants de dispositifs médicaux pour adapter les sutures afin de détecter les saignements et les fuites de plaies après une chirurgie gastro-intestinale.Ils cherchent également à augmenter la profondeur de fonctionnement des sutures, ce qui permettra de surveiller les organes et les tissus plus profonds.
Fourni paruniversité nationale de Singapour
Heure de publication : 12 juillet 2022