Ein neues Gerät namens a-Heal, entwickelt von Forschern der University of California in Santa Cruz, nutzt künstliche Intelligenz (KI), um Heilungsprozesse bei Verletzungen zu optimieren.
Das Gerät kombiniert eine Mikrokamera mit KI, um jede Phase der Wundheilung zu analysieren und eine personalisierte Therapie anzubieten. Diese Therapie kann entweder durch Medikamentenverabreichung, wie beispielsweise Fluoxetin zur Entzündungshemmung, oder durch Elektrotherapie erfolgen, die den Zellstoffwechsel anregt. Das a-Heal-Gerät wurde vom Forschungsteam unter der Leitung von Professor Mark Roland entwickelt, wobei die Kamera, die alle zwei Stunden den Zustand der Wunde erfasst, von Professor Mircea Teodorescu und das maschinelle Lernmodell, der sogenannte „KI-Arzt“, von Professor Martsela Gomezz stammen.
Die wissenschaftliche Grundlage dieses Ansatzes liegt im Verständnis der Rolle bioelektrischer Signale im Körper. Natürliche elektrische Felder, die an der Verletzungsstelle entstehen („Verletzungsstrom“), spielen eine Schlüsselrolle bei der Zellmigration zur Wundoberfläche, einem grundlegenden Mechanismus zur Wiederherstellung der Hautbarriere. Eine Störung dieser Prozesse kann die Heilung verlangsamen, insbesondere bei Patienten mit chronischen Krankheiten wie Diabetes. Das a-Heal-Gerät zielt darauf ab, optimale Bedingungen für die Regeneration wiederherzustellen, indem es diese bioelektrischen Prozesse beeinflusst.
Erste Ergebnisse, die im Wissenschaftsmagazin 'npj Biomedical Innovations' veröffentlicht wurden, zeigen, dass das Gerät den Heilungsprozess im Vergleich zu herkömmlichen Methoden um 25 % beschleunigt. Das KI-Modell basiert auf dem Ansatz des „Reinforcement Learning“, das die diagnostische Methode von Ärzten nachahmt und durch Versuch und Irrtum lernt, die Therapie anzupassen. Der Algorithmus „DeepMapper“, entwickelt von Dr. Gomez und ihren Studenten, verarbeitet die Verletzungsbilder, um das Heilungsstadium abzubilden und den gesamten Prozess zu verfolgen.
Das a-Heal-Gerät überträgt Bilder und Daten an eine sichere digitale Plattform, die es einem Arzt ermöglicht, die Therapie zu überwachen und anzupassen. Das Design zielt auf eine einfache und sichere Bedienung ab, was das Gerät besonders für Patienten in abgelegenen Gebieten oder mit eingeschränkter Mobilität zugänglich macht. Die Forscher erforschen derzeit die Anwendung des Gerätesystems zur Verbesserung der Heilung chronischer Wunden und Verbrennungen.