Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Круз разработали инновационное устройство a-Heal, которое использует искусственный интеллект (ИИ) и миниатюрную камеру для оптимизации процесса заживления ран. Устройство предлагает персонализированную терапию, включая медикаментозное лечение и электротерапию, открывая новую эру в регенеративной медицине.
Устройство a-Heal, созданное под руководством профессора Марко Роланди, объединяет визуализацию, биоэлектронику и ИИ. Встроенная камера, разработанная профессором Мирчей Тедореску, каждые два часа фиксирует состояние раны. Эти данные обрабатываются моделью машинного обучения, названной «ИИ-доктор», разработанной профессором Марселлой Гомез. «ИИ-доктор» идентифицирует стадии заживления, выявляет осложнения и предлагает индивидуальные терапевтические вмешательства, такие как применение флуоксетина для снижения воспаления и ускорения заживления, а также электротерапия для стимуляции клеточного метаболизма.
Научная основа этого подхода заключается в понимании роли биоэлектрических сигналов в организме. Естественные электрические поля, возникающие в месте повреждения («ток травмы»), играют ключевую роль в миграции клеток к раневой поверхности, что является фундаментальным механизмом восстановления кожного барьера. Нарушение этих процессов может замедлять заживление, особенно у пациентов с хроническими заболеваниями, такими как диабет. Устройство a-Heal стремится восстановить оптимальные условия для регенерации, воздействуя на эти биоэлектрические процессы.
Предварительные результаты, опубликованные в журнале 'npj Biomedical Innovations', показывают, что устройство a-Heal ускоряет процесс заживления на 25% по сравнению с традиционными методами. Это достигается благодаря алгоритмам обучения с подкреплением, которые имитируют диагностический подход врачей. Алгоритм 'DeepMapper', разработанный доктором Гомез и ее студентами, анализирует изображения ран, картируя стадии заживления и прогнозируя дальнейшее развитие процесса. Такой подход открывает перспективы для эффективной борьбы как с острыми травмами, так и с хроническими ранами, включая диабетические язвы.
Устройство a-Heal обещает сделать эффективное и быстрое лечение травм более доступным, особенно для пациентов в отдаленных районах или с ограниченной подвижностью. Передача данных на защищенную цифровую платформу позволяет врачам осуществлять мониторинг и при необходимости корректировать терапию, обеспечивая комплексный подход к восстановлению здоровья.