Gdańsk: opracowano innowacyjne urządzenie do śródoperacyjnego badania ukrwienia narządów przewodu pokarmowego

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Grupa gdańskich naukowców opracowała prototyp innowacyjnego urządzenia do śródoperacyjnego badania ukrwienia narządów przewodu pokarmowego. Dzięki niemu będzie można znacząco zmniejszyć liczbę powikłań, a przez to obniżyć koszty i czas leczenia.

System powstał w ramach projektu „Metoda i urządzenie do skojarzonej oceny ukrwienia narządów przewodu pokarmowego”. Jego kierownikiem jest prof. Jacek Zieliński z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego (GUMed).

Dobry stan ukrwienia tkanek to podstawa

W chirurgii stan ukrwienia tkanek jest podstawowym warunkiem gwarantującym prawidłowe gojenie ran. Zasada ta dotyczy wszystkich rodzajów operacji, ale prawidłowe ukrwienie tkanek ma znaczenie szczególne w chirurgii przewodu pokarmowego oraz w czasie rozległych operacji w zakresie innych okolic ciała. W przypadku przewodu pokarmowego stan zaburzenia ukrwienia jest ściśle powiązany z poziomem wykonywania resekcji [...] - wyjaśnia prof. Zieliński.

Jak tłumaczą specjaliści, wysokie ryzyko niedokrwienia występuje w przypadku 1) przełyku zespalanego z żołądkiem, jelitem cienkim lub jelitem grubym, 2) kikuta odbytnicy oraz 3) końca jelita cienkiego lub grubego wykorzystywanego do zespolenia lub wyłonienia stomii.

By po resekcji gojenie zachodziło prawidłowo, zespolenie należy wykonać na dobrze ukrwionych tkankach. Przy błędach oceny ukrwienia lub w sposobie zespolenia mogą się pojawić komplikacje pooperacyjne. Czasem będzie to oznaczało przeprowadzenie zabiegu korekcyjnego, a czasem rozwinie się sepsa albo dojdzie nawet do zgonu pacjenta. Jak podkreślono w komunikacie prasowym GUMed, według danych literaturowych, nieszczelności zespoleń szacowane są w zakresie 3-30% przypadków.

Dotychczasowa praktyka

Ukrwienie danego fragmentu przewodu pokarmowego przeprowadza się za pomocą 1) techniki makroskopowej (wzrokowej) i 2) palpacyjnej, czyli dotykowej. Metodą wspomagającą jest technika z zastosowaniem zieleni indocyjaninowej (metoda fluorescencyjna).

Pomysł stworzenia urządzenia narodził się podczas mojej codziennej pracy w Klinice Chirurgii Onkologicznej Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego. Wszystkie ze stosowanych powszechnie metod oceny ukrwienia tkanek dostarczają informacje obarczone dużą dozą subiektywności, co może mieć wpływ na zwiększenie ryzyka niepowodzenia zabiegu operacyjnego. Uznałem, iż warto podjąć trud stworzenia metody i urządzenia, które z jednej strony przyczyniłoby się do zwiększenia poziomu bezpieczeństwa operowanych pacjentów, a z drugiej strony podniosłoby również komfort pracy chirurga - tłumaczy Zieliński.

Interdyscyplinarna współpraca

Prof. Zieliński nawiązał współpracę z Katedrą Inżynierii Biomedycznej Politechniki Gdańskiej. Interdyscyplinarny zespół opracował pierwszy na świecie system do skojarzonej oceny ukrwienia przewodu pokarmowego. Składa się on z sondy z czujnikami pomiarowymi i chwytakiem oraz jednostki sterującej. Zestaw jest nieduży, lekki i poręczny. Istnieje możliwość przesyłania danych via Bluetooth. Dzięki temu analizę da się przeprowadzić za pomocą większej mocy obliczeniowej, a wyniki są przedstawiane na większym ekranie. Ponieważ zapisy można archiwizować, analiza statystyczna pozwoli na dalszy rozwój algorytmów oceny ukrwienia.

Prof. Jerzy Wtorek, koordynator Centrum BioTechMed Politechniki Gdańskiej, wskazuje na rozmaite problemy, z którymi trzeba się było zmierzyć. Tłumaczy, że ocenie podlegają tkanki o niewielkiej objętości. Jak można się domyślić, w takiej sytuacji objętości krwi także są niewielkie. Oprócz tego należy pamiętać, że tkanki te mają zróżnicowaną budowę i właściwości. W dodatku ocena wykonywana jest po resekcji części tkanki, czyli układ krwionośny jest hemodynamicznie „otwarty” i tym samym podczas pomiarów nie można przyjąć fizjologicznego zakresu wartości parametrów opisujących przepływ krwi. Wskutek tego uzyskana metoda jest dość złożona i może być wieloetapowa.

W przypadku, gdy pomiary obarczone są dużą niepewnością, automatycznie przeprowadza się następne, a ich ocena przeprowadzana jest za pomocą bardziej zaawansowanych metod analizy. Jednak mimo relatywnie złożonej procedury pomiarowej i zaawansowanych technik przetwarzania, udało się nam zaproponować rozwiązanie nieabsorbujące chirurga oraz – co także jest istotne – czas przeprowadzenia oceny jest akceptowalny z punktu widzenia procedury chirurgicznej. Udało się tak wszystko rozwiązać, że nawet wielokrotne pomiary praktycznie nie wpływają na czas operacji.

Kolejne kroki

Prototyp zgłoszono do Urzędu Patentowego RP. Ponieważ analizy wykazały, że na świecie nie ma urządzeń działających na podobnej zasadzie, podjęto decyzję o zgłoszeniu wynalazku również do ochrony międzynarodowej.

Wynalazek będzie testowany na modelach świńskich. Później zaplanowane są badania kliniczne i certyfikacja. Na podstawie uzyskanych wyników wybrany zostanie model biznesowy wdrożenia urządzenia.

« powrót do artykułu