BioSUM小貼紙可快速發現消化液滲漏挽救胃腸道手術後恢復期病人的生命
一個簡單的小貼紙很快就能挽救胃腸道手術後恢復期病人的生命。這種巧妙的裝置可以比其他方法更快地檢測到消化液的滲漏。當外科醫生縫合胃、腸或胰臟等器官的切口時,總是存在消化液在傷口完全癒合前開始滲出的風險。據聖路易斯華盛頓大學醫學院的 Chet Hammill博士稱,如果不盡快發現這種滲漏,病人有30% 的幾率在接下來的六個月中住院。此外,還有20% 的幾率會死亡。
更糟的是,傳統的超音波掃描不足以發現問題,因為它們無法可靠地區分消化液和血液等其他體液。這就是BioSUM 的作用所在。
該裝置的名稱是”可生物吸收、形狀適應、超音波可讀材料”的首字母縮寫,由美國西北大學的約翰-羅傑斯(John A. Rogers)教授和博士後研究員劉佳琪(Jiaqi Liu)共同創造。哈米爾博士發起了這項研究,並領導了對原型的評估。
最大的BioSUM 直徑為12 毫米,最小的僅4 毫米
BioSUM 採用薄而靈活的生物相容性貼紙形式,由嵌入pH 值響應型水凝膠基底的多個間隔排列的金屬圓片組成。只需在病人縫合前將其貼在切口附近的相關器官上即可。只要不發生洩漏,BioSUM 就會保持預設待命狀態。
如果消化液開始滲出,切口周圍的酸度會隨之上升,導致貼紙的水凝膠基底膨脹。在膨脹的過程中,會迫使金屬圓盤間距拉大。在客製化影像分析軟體的幫助下,透過超音波掃描就能看到金屬盤間距的這種明顯變化。
除了透過手術植入人類體外,BioSUM 還可以透過針頭注射
在Hammill 博士的測試中,BioSUM 能在幾分鐘內對pH 值的變化做出可預測的反應,即使植入豬體內10 公分(3.9 英吋)深的地方,也能透過超音波成像。
重要的是,BioSUM無需從患者體內取出,因為它在一個月後就會無害溶解。此外,水凝膠還可以根據不同類型消化液的獨特酸度進行調整,因此可以優化用於特定器官的效果。事實上,科學家們正在將這項技術用於檢測其他手術後併發症,如內出血或感染引起的體溫變化。
“腹部的大多數手術–當你必須切除某些東西並將其縫合時–都有滲漏的風險。我們無法完全避免這些併發症的發生,但也許我們可以更早地發現它們,將傷害降到最低,”哈米爾說。”即使我們能提前24 或48 小時檢測到洩漏,我們也能在病人真正生病之前發現併發症。這項新技術有可能徹底改變我們監測術後病人的方式。”
有關這項研究的論文最近發表在《科學》雜誌上。您可以在下面的影片中看到BioSUM 的擴展過程。