近日,麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種智能手術(shù)縫合線。這種新型縫合線具有多種功能,可以幫助患者更快康復(fù)。
這種縫合線是使用經(jīng)過(guò)去細(xì)胞化處理的豬組織制成的,可以降低人體的排斥反應(yīng)。在縫合線上附有一層水凝膠涂層,水凝膠涂層上含有抑制炎癥、控制藥物釋放和幫助組織修復(fù)的微型顆粒,可以自動(dòng)釋放人體需要的微型顆粒以幫助患者更快康復(fù)。目前,研究人員已完成了用于腸道修復(fù)手術(shù)的縫合線,并準(zhǔn)備將適用范圍擴(kuò)展到更多領(lǐng)域。
1、手術(shù)縫合線發(fā)展史
作為大多數(shù)外科手術(shù)的重要組成部分,人類使用手術(shù)縫合線已經(jīng)有幾千年的歷史:
史前時(shí)代(大約公元前3000年至公元前4000年): 最早的縫合線可能是由動(dòng)物的腸線、皮革、發(fā)、羽毛和植物纖維制成的。古埃及文獻(xiàn)記載了縫合線的使用。
公元后100年左右: 羅馬醫(yī)生蓋連(Galen)描述了用羊胃和羊膀胱制成的豬腸線進(jìn)行手術(shù)縫合。
19世紀(jì)中葉: 以弗洛里安·雷默為代表的外科醫(yī)生開始使用抗菌處理過(guò)的線(如用碘處理的線)進(jìn)行手術(shù)縫合,以降低感染風(fēng)險(xiǎn)。
19世紀(jì)晚期至20世紀(jì)早期: 由于科技進(jìn)步,出現(xiàn)了各種新材料,如絲線和纖維線。同時(shí),工業(yè)化的生產(chǎn)方式也大大增加了縫合線的供應(yīng)。
20世紀(jì)中期: 縫合線的材料開始轉(zhuǎn)向合成材料,如尼龍和聚酯。這些材料更耐用,不易引起感染。
20世紀(jì)70年代至80年代: 一種名為維可利(Vicryl)的可吸收合成線被發(fā)明。它能在體內(nèi)自然分解和吸收,無(wú)需手術(shù)取出。
21世紀(jì)初: 開始使用聚合物線,這種線能在需要的時(shí)候控制斷裂。
到了近些年,隨著科技的發(fā)展,手術(shù)縫合線也更加智能化。去年2月由澳大利亞RMIT大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的可以殺死細(xì)菌并在CT掃描中顯示出來(lái)的縫合線。這是第一款智能縫合線醫(yī)療器械。
2、使用范圍廣泛
已用于腸道手術(shù)
到目前為止,智能手術(shù)縫合線只應(yīng)用于腸道。在腸道手術(shù)中,需要將腸道的兩端進(jìn)行縫合,但是在傳統(tǒng)的手術(shù)中,如果發(fā)生泄露,會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的并發(fā)癥。但是如果使用智能縫合線,水凝膠涂層能夠監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)響應(yīng),在傷口發(fā)生炎癥或其他并發(fā)癥時(shí),釋放如地塞米松這樣的類固醇和單克隆抗體的微粒,以治療炎癥。
擴(kuò)展更多領(lǐng)域
智能縫合線具有巨大的醫(yī)療潛力,盡管目前它主要被應(yīng)用在腸道手術(shù)中,但是其具備以下的特性和功能完全有可能被擴(kuò)展到其他手術(shù)領(lǐng)域:
自我報(bào)告和監(jiān)控功能: 智能縫合線的一大特點(diǎn)就是能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)縫合部位的情況,并向醫(yī)生提供實(shí)時(shí)反饋。這在腸道手術(shù)中尤其重要,因?yàn)槟c道是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),一些微小的改變可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。這種功能同樣可以應(yīng)用到其他手術(shù)領(lǐng)域,如心臟手術(shù)、神經(jīng)手術(shù)等,有助于醫(yī)生更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)患者的恢復(fù)情況。
病理學(xué)反饋: 通過(guò)在智能縫合線中嵌入特定的生物標(biāo)志物,它可以感知并反饋縫合區(qū)域的病理改變。這在腸道手術(shù)中可以用來(lái)早期發(fā)現(xiàn)感染或炎癥,但這同樣可以在其他領(lǐng)域找到應(yīng)用,如用于檢測(cè)術(shù)后的乳腺癌復(fù)發(fā),或者在神經(jīng)手術(shù)中用來(lái)早期發(fā)現(xiàn)腦水腫。
藥物輸送功能: 智能縫合線還可以進(jìn)行微量的藥物輸送。例如,在腸道手術(shù)中,它可以輸送抗生素以預(yù)防感染。同樣地,這種功能也可以在其他領(lǐng)域中使用,比如,它可以在心臟手術(shù)中輸送抗凝劑,或者在腫瘤手術(shù)后輸送化療藥物。
智能縫合線無(wú)疑是醫(yī)療領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。盡管它目前主要應(yīng)用于腸道手術(shù),但是在未來(lái)我們可以預(yù)見(jiàn)它在其他手術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。無(wú)論是在監(jiān)測(cè)患者的康復(fù)狀況,反饋病理信息,還是輸送微量藥物方面,智能縫合線都有可能改變我們的手術(shù)和康復(fù)過(guò)程。