Parathënie
Operacionet gastrointestinale mbartin rrezikun e rrjedhjes së lëngjeve gastrointestinale, një ndërlikim potencialisht kërcënues për jetën. Por asnjë metodë ekzistuese nuk mund të zbulojë në mënyrë të besueshme dhe jo-invazive këto rrjedhje. Për të adresuar këtë nevojë, studiuesit zhvilluan një ngjitës të vogël, të butë, fleksibël që ndryshon në formë brenda trupit, duke mundësuar teknologjinë e zakonshme të ultrazërit të zbulojnë rrjedhjet gastrointestinale me qëllim për të zbuluar nevojen për ndërhyrje të hershme preventive. Pasi pacienti të jetë shëruar, ngjitësi i butë dhe i vogël thjesht shpërndahet ne trup duke u zhdukur.
Përmbledhje e Studimit
Studiuesit e udhëhequr nga Universiteti Northwestern dhe Shkolla e Mjekësisë e Universitetit të Uashingtonit në St. Luis kanë zhvilluar një ngjitës të ri, të parë në llojin e tij, që u mundëson mjekëve klinik të monitorojnë shëndetin e organeve dhe indeve të thella të pacientëve me një pajisje të thjeshtë ekografie.
Kur ngjitet në një organ, ngjitësi i butë dhe i vogël ndryshon në formë në përgjigje të ndryshimit të niveleve të pH të trupit, gjë që mund të shërbejë si një shenjë paralajmëruese e hershme për komplikimet pas operacionit, si rrjedhjet anastomotike. Klinikët më pas mund t’i shikojnë këto ndryshime të formës në kohë reale përmes imazhit me ultratinguj.
Aktualisht, asnjë metodë ekzistuese nuk mund të zbulojë në mënyrë të besueshme dhe jo-invazive rrjedhjet anastomotike – një gjendje kërcënuese për jetën që ndodh kur lëngjet gastrointestinale rrjedhin nga sistemi tretës. Duke zbuluar rrjedhjen e këtyre lëngjeve me ndjeshmëri të lartë dhe specifikë të lartë, ngjitësi joinvaziv mund të mundësojë ndërhyrje më të hershme sesa ishte e mundur më parë. Më pas, kur pacienti të jetë shëruar plotësisht, ngjitësi biokompatibël dhe i bioresorbueshëm thjesht shpërndahet – duke anashkaluar nevojën për nxjerrje kirurgjikale.
Studiimi është publikuar të premten (8 mars) në revistën Science. Punimi përshkruan vlerësimet e modeleve të kafshëve të vogla dhe të mëdha për të vërtetuar tre lloje të ndryshme ngjitësish të bëra nga materiale hidrogel të përshtatura për aftësinë për të zbuluar rrjedhjet anastomotike nga stomaku, zorra e hollë dhe pankreasi.
Rreziku i Lartë i Vonesës në Zbulimin e Rrjedhjeve Anastomotike
“Këto rrjedhje mund të lindin nga perforacionet delikate në inde, shpesh si boshllëqe të padukshme midis dy anëve të një prerjeje kirurgjikale,” tha John A. Rogers nga Northwestern, i cili drejtoi zhvillimin e pajisjes me kolegun postdoktoral Jiaqi Liu.
“Për momentin, nuk ka asnjë mënyrë të mirë për të zbuluar këto lloj rrjedhjesh,” tha kirurgu gastrointestinal Dr. Chet Hammill, i cili drejtoi vlerësimin klinik dhe studimet e modelit të kafshëve në Universitetin e Uashingtonit me bashkëpunëtor Dr. Matthew MacEwan, një asistent profesor i neurokirurgjisë.
Rëndësia e të vepruarit herët Sipas Hamill, të gjitha operacionet gastrointestinale mbartin rrezikun e rrjedhjeve anastomotike. Nëse rrjedhja nuk zbulohet mjaft herët, pacienti ka një shans 30% për të kaluar deri në gjashtë muaj në spital dhe një shans 20% për të vdekur. Për pacientët që shërohen nga operacioni pankreatik, rreziqet janë edhe më të larta. Ndërsa 40-60% e pacientëve vuajnë nga komplikime pas operacioneve të lidhura me pankreasin.
Adresimi i Kërcënimeve
Problemi më i madh është se nuk ka asnjë mënyrë për të parashikuar se kush do të zhvillojë komplikime të tilla. Dhe, në kohën kur pacienti po përjeton simptoma, ata tashmë vetëm se janë tepër të sëmurë.
“Pacientët mund të kenë disa simptoma të paqarta të lidhura me rrjedhjen,” tha Hammill.
“Ata sapo kanë kaluar nëpër një operacion të madh, kështu që është e vështirë të dihet nëse simptomat janë normale apo jo. Nëse mund ta kapim herët, atëherë mund ta kullojmë lëngun në kohë. Nëse bëhet me vones, pacienti mund të marrë sepsë të dërgohet në kujdes intenziv dhe të rrezikohet jeta e tij. Për pacientët me kancer pankreatik, ata mund të kenë vetëm gjashtë muaj, ndërsa tani, ata duhet të kalojnë gjysmën e asaj kohe në spital.”
Në kërkim të zgjidhjeve për pacientët e tij, Hammill kontaktoi Rogers, laboratori i të cilit është i specializuar në zhvillimin e zgjidhjeve inxhinierike për të adresuar sfidat shëndetësore. Ekipi i Rogers kishte zhvilluar tashmë një grup pajisjesh elektronike të bioresorbueshme për të shërbyer si implante të përkohshme, duke përfshirë stimulues nervor dhe qetësues të implantueshëm. Sistemet bioresorbuese zgjuan interesin e Hammill. Shanset më të mëdha për të zhvilluar një rrjedhje anastomotike ndodhin ose tre ditë ose dy javë pas operacionit. “Ne preferojmë të monitorojmë pacientët për komplikime për rreth 30 ditë,” tha Hammill. “Të kesh një pajisje që zgjat një muaj dhe më pas zhduket dukej ideale.”
Një Qasje për Përmirësimin e Teknologjisë së Ultrazërit
Në vend të zhvillimit të sistemeve të reja të imazhit, Rogers spekuloi se ekipi i tij mund të jetë në gjendje të përmirësojë metodat aktuale të imazhit – duke i lejuar ata të “shikojnë” veçori që përndryshe do të ishin të padukshme.
Teknologjia e ultrazërit tashmë ka shumë përparësi: është e lirë, e disponueshme, nuk kërkon pajisje të rënda dhe nuk i ekspozon pacientët ndaj rrezatimit ose rreziqeve të tjera. Por, sigurisht, ka një pengesë të madhe. Teknologjia e ultrazërit – e cila përdor valët e zërit për të përcaktuar pozicionin, formën dhe strukturën e organeve – nuk mund të bëjë dallimin midis lëngjeve të ndryshme trupore. Gjaku dhe lëngu gastrik, për shembull, duken njësoj. “Vetitë akustike të lëngjeve që rrjedhin janë shumë të ngjashme me ato të biofluideve natyrale dhe indeve përreth,” tha Rogers. “Nevoja klinike, megjithatë, kërkon kimikate specifike, përtej fushëveprimit të mekanizmave themelorë që krijojnë kontrast në imazhet me ultratinguj.”
Për shkak të saj, ekipi i Rogers shpiku një qasje për të tejkaluar këtë kufizim duke përdorur pajisje të vogla sensorike të dizajnuara për të qenë të lexueshme nga imazhet me ultratinguj. Në mënyrë të veçantë, ata krijuan një ngjitëse të vogël nga një material i butë hidrogel fleksibël, kimikisht I reagueshëm. Më pas, ata futën disqe të vogla metalike të hollë si letra në shtresat e holla të këtij hidrogeli. Kur ngjitësi ndeshet me lëngje acidike, si acidi i stomakut, ajo bymehet. Kur ngjitësi ndeshet me lëngje kaustike, si lëngjet pankreatike, ajo tkurret. Duke e bërë të padukshmen të dukshme
Ndërsa hidrogeli bymehet ose tkurret në përgjigje të ndryshimit të pH, disqet metalikë ose largohen ose afrohen, respektivisht. Më pas, ekografia mund të shikojë këto ndryshime delikate në vendosje. “Për shkak se vetitë akustike të disqeve metalike janë shumë të ndryshme nga ato të indeve përreth, ato ofrojnë kontrast shumë të fortë në imazhet me ultratinguj”, tha Rogers. “Në këtë mënyrë, ne në thelb mund të ‘tagojmë’ një organ për monitorim.” Për shkak se nevoja për monitorim shtrihet vetëm gjatë një rikuperimi pas operacionit, ekipi i Rogers i projektoi këto ngjitëse me materiale të bioresorbueshme. Ato thjesht zhduken në mënyrë natyrale dhe të padëmshme në trup pasi nuk janë më të nevojshme.
Bashkëpunëtori kompjuterik Yonggang Huang, profesori i Jan dhe Marcia Achenbach në Inxhinieri Mekanike dhe profesor i inxhinierisë civile dhe mjedisore në McCormick, përdori teknika simulimi akustik dhe mekanik për të ndihmuar në udhëheqjen e zgjedhjeve të optimizuara në materialet dhe paraqitjet e pajisjeve për të siguruar shikueshmëri të lartë në imazhet me ultratinguj, madje edhe për ngjitëse të vendosura në pozicione të thella brenda trupit.
“Skanimet CT dhe MRI thjesht bëjnë një fotografi,” shtoi Hammill. “Lëngu mund të shfaqet në një imazh CT, por ka gjithmonë grumbullime të lëngjeve pas operacionit. Ne nuk e dimë nëse është në të vërtetë një rrjedhje apo lëng normal abdominal. Informacioni që marrim nga patch-i i ri është shumë, shumë më i vlefshëm. Nëse mund të shohim se pH është ndryshuar, atëherë e dimë se diçka nuk është në rregull.”
Ekipi i Rogers ndërtoi ngjitëse me madhësi të ndryshme. Më i madhi ka 12 milimetra në diametër, ndërsa më i vogli është vetëm 4 milimetra në diametër. Duke marrë parasysh që disqet metalikë janë secili 1 milimetër ose më i vogël, Rogers kuptoi se mund të ishte e vështirë për radiologët t’i vlerësonin imazhet manualisht. Për të tejkaluar këtë sfidë, ekipi i tij zhvilloi gjithashtu softuer që mund të analizojë automatikisht imazhet për të zbuluar me saktësi të lartë çdo lëvizje relative të disqeve.
Testimi në Modelet e Kafshëve dhe Implantimi në Praktikë te Njeriu
Për të vlerësuar efikasitetin e ngjitësit të ri, ekipi i Hammill e testoi atë në modelet e kafshëve të vogla dhe të mëdha. Në studime, imazhet me ultratinguj zbuluan vazhdimisht ndryshime në ngjitësin që ndryshon formën – edhe kur ishte 10 centimetra thellë brenda indeve. Kur ekspozohej ndaj lëngjeve me nivele të pH anormalisht të larta ose të ulëta, ngjitësi ndryshoi formën e tij brenda disa minutave.
Rogers dhe Hammill imagjinojnë se pajisja mund të implantohet në fund të një procedure kirurgjikale. Ose, për shkak se është i vogël dhe fleksibël, pajisja gjithashtu futet (injektohet) brenda një shiringe, të cilën mjekët mund ta përdorin për të injektuar etiketën në trup.
Monitorimi pas Operacioneve, Përspektiva dhe Ndikimi Potencial në Mjekësi
“Këto etiketa janë aq të vogla, të holla dhe të buta sa kirurgët mund të vendosin lehtësisht ato në vende të ndryshme,” tha Rogers. “Për shembull, nëse një prerje zgjatet me disa centimetra në gjatësi, një grup i këtyre etiketave mund të vendoset përgjatë gjatësisë së vendit për të formuar një hartë të pH për vendndodhjen e saktë të pozicionit të rrjedhjes.”
“Është padyshim një prototip i hershëm, por unë mund ta imagjinoj produktin përfundimtar ku, në fund të operacionit, ju thjesht vendosni këto arna të vogla për monitorim,” tha Hammill. “Ai bën punën e tij dhe më pas zhduket plotësisht. Kjo mund të ketë një ndikim të madh te pacientët, kohën e tyre të rikuperimit dhe, në fund të fundit, cilësinë e jetës së tyre.”
Eksplorimi i Aplikimeve të Mundshme Të Tëknologjisë
Më pas, Rogers dhe ekipi i tij po eksplorojnë etiketa të ngjashme që mund të zbulojnë gjakderdhje të brendshme ose ndryshime të temperaturës. “Zbulimi i ndryshimeve në pH është një pikënisje e mirë,” tha Rogers. “Por kjo metodë mund të shtrihet në lloje të tjera aplikimesh duke përdorur hidrogel që i përgjigjen ndryshimeve të tjera në kiminë lokale, ose temperaturës ose veçorive të tjera me rëndësi klinike.”
Përgatiti dhe përmblodhi:
WWW.STUDENTET.MK
