Chirurgia addominale, innovativo sigillante per individuare perdite postoperatorie

Tra le possibili complicanze che seguono una chirurgia addominale ci sono le perdite anastomotiche, probabilmente le più temute, perché non facilmente rilevabili.
Non è possibile definire una chiara incidenza di queste perdite, perché essa dipende, come sottolineato in letteratura, da una serie di fattori che comprendono l’esperienza del chirurgo, la sede chirurgica e lo stato generale del paziente.

Per esempio, questa incidenza si aggira intorno al 20% per le esofagectomie, ma solo al 5% per le chirurgie bariatriche e le gastrectomie. Quel che è certo è che la sintomatologia associata è aspecifica, con febbre e tachicardia, che comunque insorge quando la lesione è completamente formata.

Per superare questo limite, un team dell’Istituto di ricerca svizzero EMPA – Laboratori Federali Svizzeri di Scienza e Tecnologia dei Materiali ha sviluppato un innovativo sigillante chirurgico capace di individuare la formazione di perdite post-chirurgiche e di avvisare i clinici, prima che queste sviluppino sintomi.

Formato da un materiale flessibile ed elastico, questo sigillante contiene carbonati capaci di reagire al cambio di pH che si verifica in presenza di una perdita gastrica.
In che modo? In presenza di pH acido, i carbonati liberano CO2 che, a sua volta forma delle bolle sulla superficie del sigillante che restano però intrappolate nella matrice aderente alla lesione, divenendo facilmente osservabili tanto con una sonda ecografica, quanto con una scansione TC, due esami utilizzati nel follow-up postoperatorio di questi pazienti.

Più nel dettaglio, la presenza delle bolle nella matrice di poliacrilammide crea zone scure visibili anche con un ecografo portatile, mentre il rilascio di cationi dai carbonati, in particolare bario e lantanio, genera una riduzione di contrasto nella TC.

Il sistema consente quindi anche di individuare la sede della lesione con precisione. Non contenti, i ricercatori hanno aggiunto alla composizione del nuovo sigillante anche ossido di tantalio insolubile che, in presenza di grandi perdite gastriche, induce un cambio di forma nel “cerotto”, provocando un buco nella zona di contatto.

Ancora una volta, questo cambiamento può essere rilevato in una scansione TC, essendo visibile a occhio nudo, consentendo al clinico di capire anche qual è lo stato di avanzamento della lesione e definire al meglio le modalità di intervento. Il cambio di forma del sigillante può essere individuato anche con un algoritmo di intelligenza artificiale eventualmente utilizzato per la lettura delle immagini cliniche.

In questo studio, gli autori presentano anche le prove di citocompatibilità delle sostanze rilasciate dal sigillante, necessarie prima di avviare uno studio proof of concept su essere vivente.

(credits: gli autori dello studio)

Nel dettaglio, è stato utilizzato un maialino vivo. Gli autori hanno così osservato che il sistema individua presenza di lesione già a 3 ore dopo l’intervento, divenendo visibile ad occhio nudo sulla TC dopo sole 6 ore. Come prova del funzionamento dell’innovativo cerotto, la parte non a contatto con la lesione resta inalterata.

Alex Anthis, ricercatore dello studio, spiega: «I chirurghi ci hanno spiegato di stare estremamente attenti al campo chirurgico durante l’intervento, ma che quando l’addome viene chiuso diventano cieci e potrebbero accorgersi troppo tardi della presenza di lesioni», che potrebbero anche indurre la morte del paziente.

Grazie a questo nuovo dispositivo, i clinici potrebbero avere un importante alleato per gestire meglio il postoperatorio dei pazienti sottoposti a chirurgia addominale, individuando quelli che necessitano di ulteriori interventi per curare eventuali lesioni interne. 

(Lo studio: Suter B, Anthis AHC, Zehnder AK, Mergen V, Rosendorf J, Gerken LRH, Schlegel AA, Korcakova E, Liska V, Herrmann IK. Surgical Sealant with Integrated Shape-Morphing Dual Modality Ultrasound and Computed Tomography Sensors for Gastric Leak Detection. Adv Sci (Weinh). 2023 Jun 5:e2301207. doi: 10.1002/advs.202301207. Epub ahead of print. PMID: 37276437)