腹部手術後縫線漏水是一種可能危及生命的並發症，外科醫生可能不會立即發現。研究人員現已開發出一種水凝膠貼片，它不僅可以幫助傷口閉合，還可以快速檢測腹部縫合部位的滲漏。例如，當外科醫生切除一段腸道並將兩端縫合在一起（即所謂的吻合術）時，它就有可能發生洩漏。問題是一旦皮膚閉合，外科醫生可能不知道腹腔內是否發生滲漏。

吻合口出現滲漏會導致高酸性胃液溢出到腹腔，並可能導致嚴重的並發症，例如腔內組織的炎症和感染（腹膜炎）以及危及生命的血液感染（敗血症）。通常只有在患者出現疼痛和發燒等症狀並且他們的整體健康狀況惡化時才會發現洩漏。

開發一種有助於吻合口閉合或監測其洩漏的裝置的問題在於，它必須能夠承受胃腸液的高酸度而不會損壞。現在，來自瑞士聯邦材料科學與技術實驗室(Empa) 和蘇黎世聯邦理工學院的研究人員開發了一種洩漏檢測貼片，可以承受腸道的酸性環境，還可以幫助傷口閉合。

“外科醫生告訴我們，即使在最複雜的手術中，他們也會密切關注手術區域——但一旦腹腔關閉，他們就會’失明’，可能直到為時已晚才注意到洩漏，”說Alexandre Anthis，該研究的通訊作者之一。

該貼片由嵌有碳酸鹽（鋇或鑭）的層狀水凝膠基質組成，用作非電子傳感器。碳酸鋇已被廣泛用作X 射線造影劑，而碳酸鑭用於降低由腎臟疾病引起的高血磷水平。

當碳酸鹽與酸性消化液接觸時，它會分解，產生二氧化碳氣泡，這些氣泡仍被困在水凝膠基質中。可以使用超聲波看到氣泡，因為它們由於對比度高而從周圍組織中脫穎而出。

作為一種“備用”洩漏檢測機制，該貼片還會在存在消化液時改變形狀——變成環狀或線狀——從而很容易通過計算機斷層掃描(CT) 掃描發現。這意味著貼片提供“雙模式”傳感，在超聲波和CT 上都可以看到洩漏，包括超低輻射劑量CT。

a) 胃手術使患者面臨因組織重新連接滲漏、胃液釋放到腹腔而引起的術後並發症的風險。b) 雙模式洩漏檢測貼片允許通過計算機斷層掃描(CT) 和超聲波(US) 根據碳酸鋇（或鑭）分解和二氧化碳(CO2) 氣泡形成引起的對比度變化進行早期洩漏檢測被困在水凝膠基質中。Suter 等人/Empa

該研究的共同通訊作者Inge Herrmann 說：“未來，一種形狀明顯從CT 和超聲圖像中的解剖結構中脫穎而出的傳感器可以減少即將發生的洩漏診斷的模糊性。”

研究人員在仔豬模型中測試了他們的貼片，發現這兩種碳酸鹽僅對與胃液接觸相關的酸性條件產生反應，因此不太可能產生假陽性。根據洩漏的面積，與胃酸接觸產生的反應會在幾分鐘或幾小時內發生。通常，醫療保健專業人員必須依賴洩漏的臨床症狀，而這可能需要時間才能顯現出來。

更重要的是，碳酸鹽傳感器被封裝在聚丙烯酰胺中，聚丙烯酰胺是一種吸水聚合物，可以讓貼片牢固地粘附在傷口部位，密封傷口，同時阻止傷口移動。研究人員說，這可以降低腹部手術後並發症的風險並縮短住院時間。

雖然需要進一步研究以確定其支持傷口的傳感器貼片的長期命運，但研究人員表示，他們的設備提供了一種快速檢測洩漏的經濟高效方式，從而能夠及時進行治療。

“腸道貼片項目已經引起了醫學界的極大興趣，”Herrmann 說。

該研究發表在《高級科學》雜誌上。