马中学者研究发现 手术缝合用活结3优势



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(新山13日讯)手术缝合技术仰赖于人工操作,但术中缝合力道的控制始终缺乏一个能确保力道一致性的机制。马中学者合作研究发现,日常生活中的活结(Slipknot)有助控制力道及手术结松紧度,有望成为外科医生的好帮手。
这项研究有3大优势:第一,打活结不一定需要电子设备,即使在偏远地区、医疗资源不足的地方也能实践,还可确保打结力度是安全且一致的;第二,因为不必使用电子设备,可减少电子废弃物,符合永续与环保的意义;第三,它并不改变医生原本的手术习惯。
相关研究由马来西亚工艺大学(UTM)电机工程学院生物医学工程与医疗科学学系高级讲师黄德伟博士,联合中国共青团浙江省委副书记兼浙江大学基础交叉研究院常务副院长李铁风博士,与逾50人的研究团队共同完成。
黄德伟主攻领域为聚合物工程(Polymer Engineering),并专注于生物材料与智能材料研究,李铁风则是力学研究的佼佼者。
登上《自然》科学期刊
两人就上述研究,撰写了一篇题为“用于精确力控制的简易活结”(A Simple Slipknot for Precise Force Control)的文章。该文章去年12月10日获选发表于《自然》(《Nature》)科学期刊。
该期刊是世界上最早的科学期刊之一,也是全球最权威及最有名望的学术期刊之一,由天文学家和氦的发现者之一约瑟夫诺尔曼洛克耶,于1869年创刊。
上述期刊亦是少数依然发表来自科学领域一手研究论文的期刊。在许多科学研究领域中,每年最重要、最前沿的研究结果,在该期刊中以短文章的形式发表。
黄德伟:克服缝线力道难题
黄德伟接受《Newswire》访问时指出,他们的研究于2022年杪,在中国浙江大学交叉力学中心展开。
他指出,3年前,浙江大学附属医院医疗人员曾与他聊起,手术缝合技术优劣对术后伤口的修复,包括是否影响美观,都起着非常关键的作用,而这一般取决于医生的经验与手感。然而,即便是经验再丰富的医生,在数百次的缝合中,也很难达到一致性的力道。
“当术者为受术者打手术结(surgical knot)时,如绑得过紧,伤口很难修复,造成血管堵塞或肌肉组织坏死;绑得太松,伤口边缘无法密合,则有可能出现组织分离、渗漏等情况,无法愈合。”
“经商榷,我们启动了手术活结的研究工作,希望能帮助医生克服上述难题。”
他说,经过数个不同的测试与实验,他们最终发现可采用力学(mechanics)原理的方案,将活结作为手术缝合的一个辅助方法。
他续说,科研团队做了不下百次的仿真和实验,包括以老鼠和活猪作为实验,研究活结被运用在手术缝合上的可能性,以及通过医生的亲自操刀测试,发现此法确实具有潜在力。
手术结松紧度适中
他解释, 活结的用处是易于解开。研究实验中,术者在打手术结前,先在伤口缝合点旁,打一个特定力度值的活结;在缝合手术结时,通过内窥镜摄像头观察活结解开的过程,当活结被解开后,手术结缝合就可停止,这时,手术结的松紧度达到适中的效果。
他说,活结的力度值有一定的设置,必须确保拉力不会超过设定的上限,否则达不到效果。
搭配机械手臂更精准
他提到,近年来,我国开始盛行达芬奇机器人手术(da Vinci robotic surgery)。研究发现,术者通过观察高清晰度的影像处理画面,在进行伤口缝合时,使用机械人手臂搭配活结方法,能达到更精准的力度控制。
黄德伟坦言:“活结运用于手术缝合的辅助方式,尚未纳入临床运用中。目前我们做的是一个基础研究,随后会将继续搜集数据,以做进一步研究,希望也能带动更多人加入,日后能真正派上用场。”
他透露,上述研究项目动员来自不同学系和领域的逾50人,包括数学系、材料学、机器人科研、力学研究等,有些是学生、老师或科研人员,也有七八名医生参与。
他说,透过与中国医院的合作,研究团队能在具备完整动物实验设施的医院中进行测试,并由临床医生亲自操作,大幅降低成本,并确保实验的专业与严谨性。
说服相信研究价值挑战大
他也表示,研究团队用3年的时间进行研究,花了许多人力、物力和经费,但事实上,这些都不是难点。
“真正的挑战在于,我们先要说服自己,并说服其他人,相信这个研究是对人类有用的。”
他提到,做研究需要一套实验设备,同时,也要说服医生相信这项研究并尝试使用,这些都是当时团队一一克服的难题。
谈及研究成果发表于国际顶尖期刊的心情,他说:“当你付出了这么多,得到相应的成果,其实是理所当然的。”
自掏腰包支持研究不求回报
身处研究资源相对有限的环境,黄德伟选择持续投入,甚至自掏腰包支持研究,只因这是一种对科研本身的追求,而不是计较回报。
“这已经不只是为了发表文章或绩效,而是一种个人的追求。”
对他而言,这项研究最重要的意义在于,让人重新看见日常事物中被忽略的价值。
“这些看似平凡、每天都会遇到的现象,其实蕴含着巨大的应用潜力,甚至能为医学与人类带来实质帮助。”







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