Американские исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крузе разрабатывают устройство на основе ИИ a-Heal для быстрого заживления ран.
Среди прочего, устройство включает крошечную флуоресцентную камеру для визуализации раны, кольцо из 12 светодиодов для освещения, электроды для стимуляции участка с раной, а также резервуары и биоэлектронные приводы для хранения и подачи жидких лекарственных средств. Вместе с источником питания устройство крепится к коже на участке с раной.
После установки и активации a-Heal делает снимки раненого участка каждые два часа и передает их по беспроводной связи. ИИ-агент, установленный на компьютере, анализирует изображение, сравнивая текущее состояние заживления с конечным результатом.
Если рана заживает недостаточно быстро, ИИ посылает сигнал системе a-Heal, чтобы та оказывала влияние на рану электрическим полем, усиливая перемещение клеток, или же ввела необходимую дозу лекарственного средства. В рамках 22-дневного исследования на свиньях лекарственным средством выступал селективный ингибитор обратного захвата серотонина, известный как флуоксетин, который ускоряет заживление поврежденных тканей вследствие уменьшения воспаления.
В результате комбинированного подхода раны у свиней заживали примерно на 25% быстрее, чем у контрольной группы. Исследователи надеются, что такой подход может быть перспективным, особенно в регионах, где наблюдается недостаточный уровень медицинского обслуживания.
«Наша система воспринимает все сигналы организма и с помощью внешнего вмешательства оптимизирует процесс выздоровления, — объясняет один из авторов разработки, профессор Марко Роланди.
Однако ученые отмечают, что их исследование имело определенные ограничения. Размер выборки был очень небольшим, а терапевтические препараты хотя и продемонстрировали эффективность в доклинических испытаниях, все же не получили разрешения от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA).
Кроме этого пока отсутствуют непосредственные сравнения результатов лечения с использованием машинного обучения и использованием устройства вручную, а также другими клинически одобренными режимами, выходящими за пределы стандартного лечения. Исследователи сосредотачивались исключительно на неинфицированных ранах, не охватывающих всю сложность возможных клинических случаев.
Необходимы дальнейшие исследования инфицированных ран. Дальнейшие исследования изучат, как замкнутая система под управлением ИИ работает с такими ранами. Текущее устройство может быть улучшено путем миниатюризации электроники, а гибкая платформа может расширить использование на более крупные или неровные раны.
Результаты исследования опубликованы в журнале npj Biomedical Innovations
Источник: UC Santa Cruz; New Atlas