Uređaj za brže zacjeljivanje rana

Nosivi uređaj pod nazivom a-Heal, koji su dizajnirali inženjeri s američkog Sveučilišta Kalifornija u Santa Cruzu, ima za cilj optimizirati svaku fazu procesa zacjeljivanje rana. Sustav koristi sićušnu kameru i umjetnu inteligenciju za otkrivanje faze ozdravljenja i pružanje tretmana u obliku lijekova ili električnog polja. Sustav reagira na jedinstveni proces ozdravljenja pacijenta, nudeći personalizirani tretman.

Prijenosni, bežični uređaj mogao bi učiniti terapiju rana dostupnijom pacijentima u udaljenim područjima ili s ograničenom pokretljivošću. Početni predklinički rezultati, objavljeni u časopisu npj Biomedical Innovations, pokazuju da uređaj uspješno ubrzava proces zacjeljivanja.  

Znanstveni tim je dizajnirao uređaj koji kombinira kameru, bioelektroniku i umjetnu inteligenciju za brže zacjeljivanje rana. Integracija u jednom uređaju čini ga „sustavom zatvorene petlje“, jednim od prvih takve vrste za zacjeljivanje rana koliko je istraživačima poznato.

Uređaj koristi ugrađenu kameru, koju je razvio izvanredni profesor ECE Mircea Teodorescu, za snimanje fotografija rane svaka dva sata. Fotografije se unose u model strojnog učenja (ML) koji je razvila izvanredna profesorica primijenjene matematike Marcella Gomez, a koji istraživači nazivaju "AI liječnik" koji radi na obližnjem računalu.

Liječnik umjetne inteligencije koristi sliku za dijagnosticiranje stadija rane i uspoređuje je s time gdje bi se rana trebala nalaziti duž vremenske linije optimalnog zacjeljivanja rane. Ako slika otkrije kašnjenje, model strojnog učenja primjenjuje tretman, ili lijek, koji se isporučuje putem bioelektronike, ili električno polje, koje može poboljšati migraciju stanica prema zatvaranju rane.

Topikalni tretman koji se primjenjuje putem uređaja je fluoksetin, selektivni inhibitor ponovne pohrane serotonina koji kontrolira razinu serotonina u rani i poboljšava zacjeljivanje smanjenjem upale i povećanjem zatvaranja tkiva rane. Doza, određena predkliničkim studijama radi optimizacije zacjeljivanja i primjenjuje se bioelektroničkim aktuatorima. Električno polje, optimizirano za poboljšanje zacjeljivanja, također se primjenjuje putem uređaja.

Liječnik umjetne inteligencije određuje optimalnu dozu lijeka za primjenu i jačinu primijenjenog električnog polja. Nakon što je terapija primijenjena određeno vrijeme, kamera snima još jednu sliku i proces počinje ispočetka.

Tijekom upotrebe, uređaj prenosi slike i podatke poput brzine zacjeljivanja na sigurno web sučelje, tako da liječnik može ručno intervenirati i po potrebi fino podesiti liječenje. Uređaj se izravno pričvršćuje na komercijalno dostupan zavoj za praktičnu i sigurnu upotrebu.

Kako bi procijenili potencijal za kliničku upotrebu znanstvenici su testirali uređaj u predkliničkim modelima rana. U tim studijama, rane tretirane a-Healom slijedile su putanju zacjeljivanja oko 25% brže od standardne njege.

Sada istraživački tim istražuje potencijal ovog uređaja za poboljšanje zacjeljivanja kroničnih i inficiranih rana.