Proste rozwiązanie ratujące życie: Niskokosztowy „SimpleSilo” nadzieją dla noworodków z wytrzewieniem jelit

W krajach o ograniczonych zasobach noworodki z wytrzewieniem jelit (gastroschisis) – wrodzoną wadą, w której rozwijające się jelita znajdują się poza jamą brzuszną – narażone są na śmiertelne powikłania. Podczas gdy w krajach wysokorozwiniętych odsetek przeżywalności przekracza 90% dzięki zaawansowanej opiece neonatologicznej, w biedniejszych regionach świata śmiertelność nadal pozostaje wysoka, głównie z powodu braku dostępu do odpowiedniego sprzętu ratującego życie.

Zespół inżynierów i chirurgów dziecięcych z Rice360 Institute for Global Health Technologies przy Uniwersytecie Rice opracował rozwiązanie, które może odwrócić ten trend. Ich wynalazek – „SimpleSilo” – to proste, tanie i możliwe do wytworzenia lokalnie urządzenie medyczne, które może znacząco poprawić leczenie wytrzewienia jelit w miejscach o ograniczonych zasobach.

„Skupiliśmy się na tym, aby projekt był możliwie jak najprostszy, funkcjonalny i przystępny cenowo” – mówi Vanshika Jhonsa, główna autorka publikacji, była studentka Rice i obecnie studentka medycyny w UTHealth Houston. Projekt przyniósł jej nagrodę American Pediatric Surgical Association Innovation Award w 2023 roku. „Mamy nadzieję, że pracownicy ochrony zdrowia na całym świecie będą mogli dostosować SimpleSilo do swoich lokalnych zasobów i potrzeb”.

Standardowe leczenie polega na zastosowaniu tzw. worków typu silo, które chronią odsłonięte jelita i umożliwiają ich stopniowe cofanie się do jamy brzusznej. Jednak jednorazowe, komercyjne worki kosztują od 200 do 300 dolarów za sztukę – cena nieosiągalna dla wielu szpitali. Istnieją alternatywy, lecz wymagają one szycia chirurgicznego, co zwiększa ryzyko infekcji oraz uszkodzenia tkanek. Ponadto, często brakuje im strukturalnej stabilności.

SimpleSilo całkowicie zmienia sytuację. Urządzenie jest wykonane z worka fizjologicznego, rurki tlenowej i zgrzewarki dostępnej w handlu. Działa jak sprężynowy worek typu silo, ale koszt jego produkcji wynosi mniej niż 2,05 dolara, a montaż przez personel szpitalny zajmuje mniej niż godzinę.

„Naszym celem było odwzorowanie funkcji komercyjnych worków przy użyciu tanich, łatwo dostępnych materiałów” – tłumaczy dr Bindi Naik-Mathuria, chirurg dziecięcy z UTMB Health i autorka korespondencyjna badania. „Współpracując z chirurgami w Afryce Subsaharyjskiej, gdzie komercyjne worki są niedostępne, jestem przekonana, że SimpleSilo będzie ratować życie noworodkom z wytrzewieniem jelit”.

W ramach walidacji urządzenia przeprowadzono szerokie testy laboratoryjne. Wskaźnik przecieku płynu wynosił zaledwie 0,02 ml/h – porównywalnie z komercyjnymi produktami – a urządzenie przetrwało wielokrotne procesy dezynfekcji bez utraty funkcjonalności.

„Największą innowacją naszych studentów było wykorzystanie materiałów już obecnych w szpitalach o niskich zasobach oraz zastosowanie prostych metod produkcji – nożyczek i zgrzewarki do żywności” – mówi Meaghan Bond, wykładowczyni i inżynierka projektów w Rice360. „Wczesne testy laboratoryjne sugerują, że te łatwe do wykonania worki są wystarczająco trwałe do praktycznego użytku”.

W badaniu in vitro z użyciem jelit wołowych i symulowanej ściany jamy brzusznej, SimpleSilo uzyskał 50% redukcji jelit w ciągu trzech dni – wynik równoważny drogim, komercyjnym workom.

Na szczególną uwagę zasługuje łatwość produkcji i zastosowania SimpleSilo w realiach szpitalnych. Chirurdzy dziecięcy w Kenii z powodzeniem zmontowali i wykorzystali urządzenie w praktyce klinicznej, zgłaszając dobre wyniki i gotowość do dalszego jego stosowania.

„Wytrzewienie jelit jest jednym z przykładów największych dysproporcji w przeżywalności pomiędzy krajami bogatymi i biednymi. Ale tak być nie musi” – zaznacza Bond. „SimpleSilo może pomóc zmniejszyć tę przepaść dzięki dostępności i niskim kosztom”.

Zespół planuje rozpoczęcie formalnych badań klinicznych we Wschodniej Afryce. Jeżeli wyniki będą pozytywne, instrukcje montażu zostaną udostępnione jako open source, co umożliwi szpitalom samodzielne wytwarzanie SimpleSilo.

„Ten projekt pokazuje, że przemyślana inżynieria i globalna współpraca mogą ratować życie” – podkreśla Bond. „To wyjątkowe, że projekt studencki został opublikowany w recenzowanym czasopiśmie naukowym. Jestem dumna z pracy, jaką studenci włożyli, by to osiągnąć. Czasami najskuteczniejsze rozwiązania są właśnie najprostsze”.

Współautorami publikacji są również Shreya Jindal, Shriya Shah (obie były studentkami podczas prowadzenia badań) oraz Mary Seifu Tirfie – obecnie stypendystka Rice360 Global Health.

Badanie zostało sfinansowane przez Rice University, Rice360 oraz darczyńców prywatnych.

Źródło: Journal of Pediatric Surgery, The SimpleSilo: An Effective and Affordable Solution for Gastroschisis Management in Low-resource Settings
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jpedsurg.2025.162369