تطوير ملصقات ذكية لمراقبة صحة أعضاء المرضى بعد الجراحة
طور باحثون بقيادة جامعة نورث وسترن وكلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس ملصقات جديدة، هي الأولى من نوعها تُمكن الأطباء من مراقبة صحة أعضاء المرضى بعد الجراحة، باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية.
تقنية جديدة لمراقبة صحة أعضاء المرضى بعد الجراحة
تعمل هذه التقنية عن طريق إلصاق ملصق صغير ومرن على العضو المراد مراقبته. يتغير شكل الملصق الصغير الناعم استجابة لتغير مستويات الأس الهيدروجيني في الجسم. التي يمكن أن تكون بمثابة علامة إنذار مبكر لمضاعفات ما بعد الجراحة مثل التسربات المفاغرة. إذ يمكن للأطباء مشاهدة هذه التغييرات في الوقت الفعلي لحدوثها من خلال التصوير بالموجات فوق الصوتية.
في الوقت الحالي، لا توجد طرق موجودة يمكنها اكتشاف التسربات المفاغرة بشكل موثوق دون جراحة. وهي حالة تهدد الحياة وتحدث عندما تهرب السوائل المعدية المعوية من الجهاز الهضمي.
من خلال الكشف عن تسرب هذه السوائل بحساسية عالية وخصوصية عالية، يمكن للملصق غير الجراحي تمكين التدخلات المبكرة عما كان ممكنًا في السابق. بعد ذلك، عندما يتم تعافى المريض تمامًا، يذوب الملصق القابل للامتصاص حيويًا ببساطة، دون الحاجة إلى الاستخراج الجراحي.
أهمية مراقبة الأعضاء بعد الجراحة
تحمل جميع جراحات الجهاز الهضمي خطر حدوث تسربات. إذا لم يتم اكتشاف التسرب في وقت مبكر بما فيه الكفاية، تزداد مخاطر الوفاة بنسبة 20 %، كما تزداد المخاطر بنسبة أكبر بين المرضى الذين يتعافون من جراحة البنكرياس. 40-60% منهم يعانون من مضاعفات بعد العمليات الجراحية المتعلقة بالبنكرياس.
المشكلة الأكبر هي عدم وجود طريقة للتنبؤ بمن سيصاب بمثل هذه المضاعفات. وبحلول الوقت الذي يعاني فيه المريض من الأعراض، تكون المشكلة قد تفاقمت للغاية.
الموجات فوق الصوتية
استخدم الفريق البحثي تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية لمزاياها العديدة؛ فهي غير مكلفة، ومتاحة بسهولة، ولا تتطلب معدات معقدة، ولا تتطلب تعريض المرضى للإشعاع أو لمخاطر أخرى.
لكن، بطبيعة الحال، هناك عيب كبير وهو عدم استطاعة التقنيات التي تستخدم الموجات الصوتية تحديد موضع الأعضاء وشكلها أو التفريق بشكل موثوق بين سوائل الجسم المختلفة. ومع ذلك تغلب فريق الدراسة على هذا القيد باستخدام أجهزة استشعار صغيرة مصممة لتكون قابلة للقراءة عن طريق التصوير بالموجات فوق الصوتية. وعلى وجه التحديد، قاموا بإنشاء ملصق صغير لاصق على الأنسجة من مادة هيدروجيل ناعمة ومرنة. ثم قاموا بدمج أقراص معدنية صغيرة بسمك الورق في الطبقات الرقيقة من هذا الهيدروجيل. عندما يواجه الملصق سوائل حمضية، مثل حمض المعدة، فإنه ينتفخ. بينما عندما يواجه الملصق سوائل كاوية، مثل سوائل البنكرياس، فإنه ينقبض.
عندما يتضخم الهيدروجيل أو ينكمش استجابة لتغير الرقم الهيدروجيني، فإن الأقراص المعدنية تتحرك إما بعيدًا أو بالقرب من بعضها البعض، على التوالي. ويمكن للموجات فوق الصوتية عرض هذه التغييرات الطفيفة في موضعها.
صمم الباحثون ملصقات بأحجام مختلفة؛ يبلغ قطر أكبرها 12 ملليمتر، بينما أصغرها 4 ملليمتر فقط. وبالنظر إلى أن الأقراص المعدنية يبلغ حجم كل منها 1 ملليمتر أو أصغر، أدركوا أيضًا مدى صعوبة تقييم الصور لهذا الحجم. للتغلب على هذا التحدي، قاموا بتطوير برنامج يمكنه تحليل الصور تلقائيًا لاكتشاف أي حركة نسبية للأقراص بدقة عالية.
لتقييم فعالية الملصق الجديد، أجريت الاختبارات على نماذج حيوانية. نجح خلالها التصوير بالموجات فوق الصوتية في اكتشاف التغيرات في الملصق متغير الشكل. حتى بعد وصوله إلى عمق 10 سنتيمترات داخل الأنسجة.
يعتقد الباحثون أن الملصق يمكن زرعه في الجسم في نهاية العملية الجراحية، لمراقبة صحة أعضاء المرضى بعد الجراحة post-surgical. أو نظرًا لصغر حجمه ومرونته، يمكن أيضًا وضعه (ملفوفًا) داخل حقنة.
