Pandemia COVID-19 uwypukliła problem dotyczący narażenia personelu medycznego na zakażenia wirusowe. Poszukując skutecznego rozwiązania, naukowcy korzystający z funduszy UE przeprowadzili testy technologii przeznaczonej do wizualizacji i wychwytywania potencjalnych aerozoli zawierających cząstki wirusów, które mogą się tworzyć podczas wykonywania zabiegów chirurgicznych.

Zakażenia wirusowe stanowią jedno z najgroźniejszych zagrożeń dla zdrowia personelu medycznego, zwłaszcza podczas przeprowadzania operacji.

Przykładowo podczas wykonywania laparoskopii, która wymaga wprowadzenia przez powłoki brzuszne małej kamery, konieczne jest wtłoczenie do jamy otrzewnej dwutlenku węgla. Dzięki temu kamera może rejestrować obraz, a chirurg może używać innych narzędzi.

Służy do tego specjalne narzędzie posiadające zastawkę – trokar – którym przebija się powłoki brzucha.

„Problem stanowi fakt, że wokół miejsca wprowadzenia, a także podczas wyciągania przez chirurga jednego narzędzia, aby wprowadzić kolejne mamy do czynienia z uciekaniem gazu”, mówi Ciaran Clissmann z irlandzkiej firmy Pintail, koordynator projektu PORSAV.

„Jeśli pacjent jest zakażony wirusem SARS-CoV-2 lub ma inną chorobę zakaźną, istnieje ryzyko, że gaz wewnątrz ciała zostanie zanieczyszczony wirusem”.

Tego typu nieszczelność może prowadzić do przedostania się strumienia potencjalnie zanieczyszczonego gazu do sali operacyjnej. Ryzyko jest na tyle istotne, że na początku pandemii COVID-19 niektóre stowarzyszenia chirurgów opowiadały się za całkowitą rezygnacją z wszelkich zabiegów wykonywanych metodą laparoskopową.

Wizualizacja i wychwytywanie uwolnionych aerozoli

Celem finansowanego przez UE projektu PORSAV było zwiększenie bezpieczeństwa środowiska operacyjnego poprzez opracowanie potencjalnie skutecznego rozwiązania – urządzenia do wizualizacji aerozolu i wychwytywania wycieków.

„Uwolnione aerozole składają się z różnych gazów unoszących się w powietrzu w sali operacyjnej”, wyjaśnia Clissmann. „Dzięki temu można je »zobaczyć« za pomocą technologii zwanej obrazowaniem smugowym, która pozwala na wizualizację zmiany gęstości gazu”.

Przed rozpoczęciem projektu PORSAV technologia wychwytywania za pomocą obrazowania smugowego została zoptymalizowana przez zespół naukowców z University College Dublin. Firma Palliare, producent sprzętu medycznego, również opracowała prototyp urządzenia do wychwytywania wycieków aerozolu, zwanego LeakTrap. Ma ono postać pierścieni, które mocuje się wokół trokaru w miejscu, gdzie przebija on skórę, oraz w górnej części, gdzie wprowadza się i usuwa narzędzia.

Walidacja w warunkach klinicznych

Celem projektu PORSAV była walidacja urządzenia LeakTrap w warunkach klinicznych, a następnie zwiększenie skali produkcji, aby udostępnić je szpitalom w całej Europie, a także poza nią.

„Ukończyliśmy projekt urządzenia LeakTrap i uruchomiliśmy linię do masowej produkcji na terenie Polski”, dodaje Clissmann. „Walidacja kliniczna urządzenia została przeprowadzona w Dublinie i Paryżu”.

Ostatecznie w testach wzięło udział ponad 100 pacjentów – połowa z nich miała wykonany zabieg z użyciem urządzenia, a w przypadku drugiej połowy nie było ono zastosowane. Każda operacja była rejestrowana przy użyciu obrazowania smugowego i analizowana w celu zademonstrowania zakresu nieszczelności w obu grupach objętych badaniem.

Dzięki temu udało się wykazać skuteczność urządzenia w zwiększeniu bezpieczeństwa chirurgów.

Nowe praktyki chirurgiczne

„Kluczowym sukcesem tego projektu było przygotowanie innowacyjnego urządzenia medycznego będącego w fazie prototypu do w pełni zwalidowanej produkcji masowej – w bardzo krótkim czasie”, podkreśla Clissmann.

„Z rezultatów projektu skorzysta personel chirurgiczny, przede wszystkim pielęgniarski, który w rzeczywistości spędza na sali operacyjnej więcej czasu niż poszczególni chirurdzy. Korzyści odniosą również systemy opieki zdrowotnej jako całość, gdyż rozwiązanie to zmniejszy zagrożenie dla zdrowia kluczowych członków personelu”.

Chociaż COVID-19 jest obecnie mniejszym problemem niż w momencie rozpoczęcia projektu, wiedza na temat dymu chirurgicznego i innych zanieczyszczeń dopiero zaczyna być rozwijana. „Istnieje wiele możliwych zastosowań, które pozwalają »zobaczyć niewidzialne«, zarówno w chirurgii, jak i w innych dziedzinach”, zauważa Clissmann.

Zespół projektu współpracuje obecnie z Europejskim Stowarzyszeniem Chirurgii Endoskopowej (EAES), aby urządzenia zostały uwzględnione w aktualnych wytycznych chirurgicznych. Ponadto LeakTrap czeka na uzyskanie zatwierdzenia dla wyrobu medycznego w Europie, przy czym takie zatwierdzenie zostało już wydane przez agencję FDA w Stanach Zjednoczonych.

© Unia Europejska, [2023] | źródło: CORDIS