带有附加电子模块的手术缝合线，用于对深部手术部位进行无线无电池监控
学分:新加坡国立大学 术后监测手术伤口是预防感染、伤口分离和其他并发症的重要步骤
然而，当手术部位位于身体深处时，监测通常仅限于临床观察或昂贵的放射检查，这些检查往往无法在并发症危及生命之前发现它们
硬生物电子传感器可以植入体内进行持续监测，但可能无法与敏感的伤口组织很好地融合
为了尽早发现伤口并发症，由新加坡国立大学电气与计算机工程系助理教授何约翰和新加坡国立大学健康创新与技术研究所领导的研究团队发明了一种智能缝合线，该缝合线无需电池，可以无线感知和传输来自深部手术部位的信息
这些智能缝线包含一个小型电子传感器，可以监测伤口完整性、胃漏和组织微动，同时提供相当于医疗级缝线的愈合效果
这一研究突破于2021年10月15日首次发表在科学杂志《自然生物医学工程》上
智能缝线是如何工作的？ 新加坡国立大学团队的发明有三个关键组成部分:一种医疗级的丝绸缝合线，涂有导电聚合物，使其能够响应无线信号；无电池电子传感器；和用于从体外操作缝合线的无线读取器
这些智能缝合线的一个优点是，它们的使用涉及对标准外科手术过程的最小修改
在缝合伤口的过程中，缝合线的绝缘部分穿过电子模块，并通过将医用硅树脂施加到电触点上来固定
然后，整个外科缝合作为一个射频识别(RFID)标签，可以被外部读取器读取，该读取器向智能缝合线发送信号并检测反射信号
反射信号频率的变化表明伤口处可能存在外科并发症
智能缝线可以读取到50 mm的深度，这取决于所涉及的缝线长度，并且该深度可以通过增加缝线的导电性或无线读取器的灵敏度来进一步扩展
类似于现有的缝合线、夹子和钉，当并发症的风险过去时，智能缝合线可以在手术后通过微创外科手术或内窥镜手术移除
伤口并发症的早期发现 为了检测不同类型的并发症，如胃漏和感染，研究小组在传感器上涂上了不同类型的聚合物凝胶
智能缝线还能够检测它们是否已经断裂或散开，例如在裂开(伤口分离)期间
如果缝线断裂，由于智能缝线形成的天线长度减少，外部读取器拾取减少的信号，提醒主治医生采取行动
良好的愈合效果，临床使用安全 在实验中，研究小组表明，由智能缝线和未经修饰的医用级丝线缝合的伤口自然愈合，没有显著差异，前者提供了无线传感的额外好处
该团队还测试了聚合物涂层缝线，发现其强度和对身体的生物毒性与普通缝线没有区别，并确保操作系统所需的功率水平对人体是安全的
何助理教授说:「目前，在病人出现全身症状如疼痛、发烧或心跳加快前，通常不会发现手术后的并发症
这些智能缝线可用作早期预警工具，使医生能够在并发症危及生命之前进行干预，从而降低再手术率，加快康复，改善患者预后
" 进一步发展 未来，该团队正在寻求开发一种便携式无线阅读器，以取代目前用于无线读取智能缝线的装置，从而能够在临床环境之外监控并发症
这可以使病人在手术后更早出院
该团队现在正与外科医生和医疗器械制造商合作，调整缝线，以检测胃肠手术后的伤口出血和渗漏
他们也在寻求增加缝线的操作深度，这将使得更深的器官和组织能够被监控
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