在皮肤创伤修复中,皮瓣移植手术是挽救患者皮肤功能的关键措施。然而,实时掌握移植皮瓣的“健康状态”成为医疗行业的挑战。医生通常要频繁揭开纱布检查皮瓣血氧、肿胀等情况,不仅可能造成二次损伤,还容易延误并发症的发现。
近日,宁波诺丁汉大学博士生罗洁在机械、材料与制造工程系教授李灏楠和生命健康助理教授刘子欣的带领下,成功研发出一款新型智能监测贴片。这款薄如蝉翼的贴片能在术后关键期内实时感知移植皮瓣的肿胀、温度、湿度和血氧饱和度这4个临床上极为关键的指标变化,数据直传手机,让医生“一目了然”,为术后精准护理提供全新解决方案。相关研究发表在国际期刊《ACS应用材料与界面》上。
“移植皮肤的‘近端’,即靠近血管缝合处,通常具有较好的血液流通性,但随着距离的增加,血管路径有时会被中断,导致‘近端’与‘远端’的恢复不同步。然而等患者佩戴的血氧监测仪报警时,移植皮肤的血管危象已经不可逆。”论文第一作者罗洁介绍,这款智能监测贴片有望解决这一难题。
研究团队在贴片上安装多个微型传感器形成“井字格”监测网,可以实现移植皮肤全域监测,能及时精准锁定异常区域,并根据医学阈值判断异常等级。罗洁介绍,这款智能贴片有3项显著的技术创新。从“隐形”特点来看,传感器面积仅为20毫米见方,厚度不足1毫米,采用特殊激光技术在柔性材料上“刻”出精密电路,像第二层皮肤一样紧贴身体,弯曲拉伸也不影响其功能,也避免了硬材质对皮肤的潜在伤害。无线“报警”方面,贴片通过蓝牙连接手机,一旦血氧骤降或某处温度异常升高(可能提示感染),医生能远程收到预警,及时干预血管栓塞或感染风险。此外,贴片续航持久,一次充电可连续工作14天,并且具备高灵敏度和稳定性,避免频繁更换设备的不便。
“用精准的数据说话,抢救窗口期或许可以大幅提前。”罗洁说,“这类贴片可以温和且安全地从皮肤上移除,即使是在皮肤较为脆弱的情况下。”
这项研究的起点源于临床实践的真实困境。在宁波本地医院走访时,研究团队发现术后48小时是皮瓣存活的关键期,但现有监测手段效率低、风险高。结合临床需求,团队将研究方向锁定为柔性可穿戴设备,并引入先进的激光诱导石墨烯技术。经过一年半的研究,研究人员开发出这款新型可穿戴贴片,推动皮瓣移植术后恢复监测领域研究。
据了解,该团队正致力于进一步优化设备性能,目标是将传感器厚度降至百微米级,并探索石墨烯掺杂纳米材料以提升导电性。