腹部手术后缝线漏水是一种可能危及生命的并发症，外科医生可能不会立即发现。 研究人员现已开发出一种水凝胶贴片，它不仅可以帮助伤口闭合，还可以快速检测腹部缝合部位的渗漏。例如，当外科医生切除一段肠道并将两端缝合在一起（即所谓的吻合术）时，它就有可能发生泄漏。 问题是一旦皮肤闭合，外科医生可能不知道腹腔内是否发生渗漏。

吻合口出现渗漏会导致高酸性胃液溢出到腹腔，并可能导致严重的并发症，例如腔内组织的炎症和感染（腹膜炎）以及危及生命的血液感染（败血症）。 通常只有在患者出现疼痛和发烧等症状并且他们的整体健康状况恶化时才会发现泄漏。

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开发一种有助于吻合口闭合或监测其泄漏的装置的问题在于，它必须能够承受胃肠液的高酸度而不会损坏。 现在，来自瑞士联邦材料科学与技术实验室 (Empa) 和苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种泄漏检测贴片，可以承受肠道的酸性环境，还可以帮助伤口闭合。

“外科医生告诉我们，即使在最复杂的手术中，他们也会密切关注手术区域——但一旦腹腔关闭，他们就会‘失明’，可能直到为时已晚才注意到泄漏，”说 Alexandre Anthis，该研究的通讯作者之一。

该贴片由嵌有碳酸盐（钡或镧）的层状水凝胶基质组成，用作非电子传感器。 碳酸钡已被广泛用作 X 射线造影剂，而碳酸镧用于降低由肾脏疾病引起的高血磷水平。

当碳酸盐与酸性消化液接触时，它会分解，产生二氧化碳气泡，这些气泡仍被困在水凝胶基质中。 可以使用超声波看到气泡，因为它们由于对比度高而从周围组织中脱颖而出。

作为一种“备用”泄漏检测机制，该贴片还会在存在消化液时改变形状——变成环状或线状——从而很容易通过计算机断层扫描 (CT) 扫描发现。 这意味着贴片提供“双模式”传感，在超声波和 CT 上都可以看到泄漏，包括超低辐射剂量 CT。

a) 胃手术使患者面临因组织重新连接渗漏、胃液释放到腹腔而引起的术后并发症的风险。 b) 双模式泄漏检测贴片允许通过计算机断层扫描 (CT) 和超声波 (US) 根据碳酸钡（或镧）分解和二氧化碳 (CO2) 气泡形成引起的对比度变化进行早期泄漏检测 被困在水凝胶基质中。Suter 等人/Empa

该研究的共同通讯作者 Inge Herrmann 说：“未来，一种形状明显从 CT 和超声图像中的解剖结构中脱颖而出的传感器可以减少即将发生的泄漏诊断的模糊性。”

研究人员在仔猪模型中测试了他们的贴片，发现这两种碳酸盐仅对与胃液接触相关的酸性条件产生反应，因此不太可能产生假阳性。 根据泄漏的面积，与胃酸接触产生的反应会在几分钟或几小时内发生。 通常，医疗保健专业人员必须依赖泄漏的临床症状，而这可能需要时间才能显现出来。

更重要的是，碳酸盐传感器被封装在聚丙烯酰胺中，聚丙烯酰胺是一种吸水聚合物，可以让贴片牢固地粘附在伤口部位，密封伤口，同时阻止伤口移动。 研究人员说，这可以降低腹部手术后并发症的风险并缩短住院时间。

虽然需要进一步研究以确定其支持伤口的传感器贴片的长期命运，但研究人员表示，他们的设备提供了一种快速检测泄漏的经济高效方式，从而能够及时进行治疗。

“肠道贴片项目已经引起了医学界的极大兴趣，”Herrmann 说。

该研究发表在《高级科学》杂志上。