Умная электронная наклейка вскоре может спасать жизни пациентов, восстанавливающихся после операций на желудочно-кишечном тракте. Это инновационное устройство, называемое BioSUM, предназначено для более раннего обнаружения утечки пищеварительных жидкостей из операционной раны.
Опасность осложнений
При закрытии разреза на органах, таких как желудок, кишечник или поджелудочная железа, всегда существует риск, что пищеварительные жидкости начнут вытекать из раны до ее полного заживления. Как отмечает доктор Чет Хэммилл из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, если такие утечки не обнаружены вовремя, вероятность того, что пациент проведет следующие шесть месяцев в больнице, составляет 30%. Также существует 20% риск летального исхода.
Ситуацию усугубляет тот факт, что обычные ультразвуковые сканирования недостаточны для выявления проблемы, поскольку они не могут надежно отличить пищеварительные жидкости от других жидкостей организма, таких как кровь.
Решением стало устройство BioSUM, разработанное профессором Джоном А. Роджерсом и постдоктором Цзяци Лью из Северо-Западного университета. Доктор Хэммилл инициировал исследование и руководил оценкой прототипа.
Раннее обнаружение
BioSUM представляет собой тонкую, гибкую, биосовместимую наклейку, состоящую из нескольких разнесенных металлических дисков, заключенных в гидрогелевую основу, чувствительную к кислотности. Эта наклейка просто крепится к органу рядом с разрезом перед закрытием операционной раны.
Пока утечек нет, BioSUM остается в своем исходном состоянии. Однако если начинается вытекание пищеварительных жидкостей, повышение кислотности вокруг разреза вызывает расширение гидрогелевой основы наклейки. По мере ее расширения металлические диски расходятся, и это изменение в расстоянии между ними можно обнаружить с помощью ультразвукового сканирования и специального программного обеспечения для анализа изображений.
В тестах доктора Хэммилла BioSUM предсказуемо реагировал на изменения кислотности в течение нескольких минут и мог визуализироваться ультразвуком даже при имплантации на глубине 10 см внутри тела свиней.
Важно отметить, что BioSUM не требует удаления из тела пациента, так как он безвредно растворяется примерно через месяц. Кроме того, гидрогель можно настроить на реагирование на уникальную кислотность различных пищеварительных жидкостей, что позволяет оптимизировать его использование для конкретных органов.
В настоящее время ученые адаптируют эту технологию для обнаружения других послеоперационных осложнений, таких как внутреннее кровотечение или повышение температуры из-за инфекций.
"Большинство операций на брюшной полости, когда нужно что-то удалить и зашить обратно, сопряжены с риском утечки. Мы не можем полностью предотвратить эти осложнения, но, возможно, сможем обнаружить их раньше, чтобы свести вред к минимуму. Даже если мы сможем обнаружить утечку на 24 или 48 часов раньше, мы сможем выявить осложнения до того, как пациент станет очень больным. Эта новая технология имеет потенциал полностью изменить способ мониторинга пациентов после операции”, - говорит Хэммилл.
Статья об исследовании опубликована в журнале Science.
