Lėtinės žaizdos, įskaitant diabetines opas, chirurgines žaizdas, spaudimo sužalojimus ir kitas problemas, yra mirtingesnės, nei daugelis žmonių supranta. Pacientų, turinčių lėtines žaizdas, penkerių metų išgyvenamumas yra apie 70 %, o tai blogiau nei sergant krūties vėžiu, prostatos vėžiu ir kitomis sunkiomis ligomis. Žaizdų gydymas taip pat brangus – vien JAV kasmet kainuoja 28 mlrd.
Mokslininkų komanda iš Keck medicinos mokyklos USC ir Kalifornijos technologijos instituto (Caltech) kuria pažangiausių technologijų seriją, kad pakeistų žaizdų priežiūrą, įskaitant išmaniuosius tvarsčius, kurie automatiškai pajustų ir reaguotų į besikeičiančias sąlygas žaizdoje. . Šie aukštųjų technologijų tvarsčiai teiktų nuolatinius duomenis apie gijimą ir galimas komplikacijas, įskaitant infekcijas ar nenormalų uždegimą, ir galėtų realiu laiku pristatyti vaistus ar kitus gydymo būdus.
USC-Caltech komanda sukūrė ir išbandė išmanųjį tvarstį gyvūnų modeliuose, atlikdama koncepcijos įrodymo tyrimą. Dabar jie žurnale paskelbė šio tyrimo apžvalgą, taip pat kitus pažangiausius žaizdų stebėjimo ir gydymo darbus, atliekamus visame pasaulyje. Gamtos medžiagos.
Apžvalgoje taip pat įvertinami iššūkiai ir tolesni žingsniai, susiję su šių technologijų teikimu pacientams, įskaitant reguliavimo patvirtinimo ir komercializavimo perspektyvas.
„Mes’sukurti naujo tipo ‘kibernetinė oda’ kurie gali padėti šioms žaizdoms užgyti, matuojant ir tvarkant jas pakeliui“, – sakė vienas iš vyresnysis autorius Davidas G. Armstrongas, daktaras, DPM, chirurgijos ir neurologinės chirurgijos profesorius iš Kecko medicinos mokyklos. Southwestern Academic Limb Salvage Alliance (SALSA) direktorius.
„Šiame dokumente apjungiamos šios naujausios įžvalgos, kad būtų galima nustatyti kelią į priekį žaizdų gijimo srityje, kad galėtume greitai padėti savo pacientams atsigauti.”
Kad patobulintų išmaniųjų tvarsčių technologiją, Armstrongas ir jo komanda panaudojo naujus laimėjimus medžiagų mokslo, nanotechnologijų, skaitmeninės sveikatos ir kitose srityse. Kiti naujausi pakeitimai, įskaitant didesnį žaizdų gijimo tyrimų finansavimą ir patobulintą kelią į reguliavimo patvirtinimą, taip pat atvėrė kelią pažangai.
„Kuriame naujos kartos išmaniuosius tvarsčius, kurie gali belaidžiu būdu stebėti esminius medžiagų apykaitos ir uždegiminius biologinius žymenis žaizdų skysčiuose“, – sakė mokslų daktaras Wei Gao, Caltech medicinos inžinerijos docentas ir vienas iš vyresniųjų šio straipsnio autorių. „Toliau šis tarpdisciplininis mokslininkų, inžinierių ir klinikinių ekspertų bendradarbiavimas su pacientais centre vaidins lemiamą vaidmenį siekiant geresnių žaizdų priežiūros rezultatų.
Naujos kartos išmanieji tvarsčiai
Nors ūminės žaizdos progresuoja įprastu sužalojimo, uždegimo ir gijimo procesu, lėtinės žaizdos yra sudėtingesnės ir mažiau nuspėjamos. Jie kelia didesnę infekcijos riziką, gali ilgiau išgyti ir gali sukelti amputaciją arba gyvybei pavojingas komplikacijas, tokias kaip sepsis.
Viena iš galimų priemonių yra nauja išmaniųjų tvarsčių technologija, kuri gali padėti ir netgi dalyvauti gijimo procese. Užuot taikę pacientą pasyviu tvarsčiu’s žaizdos, gydytojai netrukus galės panaudoti belaidę technologiją, kuri aptinka uždegimą, infekcijas ar kraujotakos problemas, tada per „Bluetooth“ įspėja pacientus ir sveikatos priežiūros paslaugų teikėjus, tuo pačiu skirdami gydymą realiuoju laiku.
Armstrongas ir jo komanda išbandė naują technologiją gyvūnų modeliuose ir gavo daug žadančių rezultatų.
„Ši uždarojo ciklo sistema gali nustatyti problemą, ją automatiškai diagnozuoti ir pateikti sprendimą, visa tai prižiūrint pacientui ir gydytojui“, – sakė jis.
Išmanieji tvarsčiai gaminami naudojant įvairias pažangiausias medžiagas, įskaitant bioelektronines medžiagas, kurios gali padėti išgyti, suteikdamos audinių ir ląstelių elektrinę stimuliaciją. Daugelyje jų yra pažangių hidrogelių, kurie yra minkšti, lankstūs ir gali laikyti bei išleisti vaistus, reaguodami į pH, temperatūrą ar kitus aplinkos veiksnius.
Naujos kartos tvarsčiuose taip pat yra įvairių tipų jutiklių, galinčių aptikti žaizdos mikroaplinkos pokyčius. Elektrocheminiai jutikliai gali išmatuoti baltymų, antikūnų, maistinių medžiagų ir elektrolitų buvimą, o optiniai jutikliai gali stebėti temperatūrą, pH ir deguonies lygį.
Vaizdo jutikliai, įskaitant fotografiją, ultragarsą ir fluorescencinį vaizdą, gali aptikti bakterines infekcijas ir išmatuoti žaizdos gylį bei tūrį, kad būtų galima stebėti gijimo eigą.
Apžvelgdami naujas technologijas, mokslininkai nurodo keletą kliūčių, į kurias reikia atkreipti dėmesį, kol išmanieji tvarsčiai gali patekti į standartinę medicinos praktiką. Viena vertus, daugelis medicinos sistemų naudoja pasenusius žaizdų priežiūros metodus, pvz., vizualiai įvertina ir klasifikuoja žaizdas be standartizuotų kriterijų (dėl to įvertinimai gali būti netikslūs arba nepatikimi). Todėl norint integruoti išmaniuosius tvarsčius, lauką reikėtų gerokai pakeisti’s dabartinius standartus.
„Nors idėja apie padažą, kuris padėtų mums, kaip mums reikia, kai to reikia, yra prasminga mums, ji taip pat turi prasmę mūsų kolegoms iš FDA“, – sakė Armstrongas.
JAV maisto ir vaistų administracijos (FDA) taip pat sudėtinga gauti išmaniųjų tvarsčių reguliavimo patvirtinimą. FDA suteikia galimybę lanksčiai patvirtinti žaizdų priežiūros produktus, kuriuose derinami įvairūs gydymo būdai (pavyzdžiui, tiekiami antibiotikai ir elektrinė stimuliacija). Tačiau norint gauti specialų patvirtinimą, mokslininkai turi surinkti daug ikiklinikinių ir klinikinių duomenų. Tai yra nuolatinis USC-Caltech tyrimų komandos tikslas.
Žaizdų matavimas ir tvarkymas
Surinkus duomenis išmaniuoju tvarsčiu, juos galima apdoroti ir analizuoti naudojant mašininio mokymosi įrankius, kurie leidžia greitai ir efektyviai stebėti ir prižiūrėti gydytojui.’biure arba per atstumą.
Armstrongas lygina šį naują požiūrį į aukšto cholesterolio kiekio nustatymą ankstyvosiose širdies ligos stadijose ir leidžia gydyti statinus.
„Ką’Nuostabu yra tai, kad žaizdų gijimo srityje mes turime prieglobstį’šių laikinųjų apsaugos priemonių nesinaudojo. Visi mes’Tai, ką padarėme, prilygsta išmatuoti ką nors ištikus širdies priepuoliui, – sakė jis. – Labai svarbu parengti šią laikinąją kompanioninę diagnostiką.
Atsakingesnė žaizdų priežiūra gali ne tik išgelbėti gyvybes, bet ir pagerinti daugelio pacientų gyvenimo kokybę. Maždaug pusė žmonių, turinčių lėtines žaizdas, atitinka klinikinės depresijos diagnostinius kriterijus, o daugelis kasdien susiduria su rimtais judėjimo, skausmo ir žaizdų priežiūros iššūkiais.
„Mes norime, kad mūsų pacientams būtų kuo daugiau dienų be opų, be ligoninių ir daug veiklos“, – sakė Armstrongas.
Tada jis ir jo komanda tiria naują požiūrį į žaizdų priežiūrą, kuris naudoja ultragarso technologiją, kad būtų nukreiptas genų terapijos gydymas. Tikslas yra skatinti kraujagyslių augimą blauzdos raumenyse, o tai gali padėti sumažinti amputacijos riziką pacientams, sergantiems kojų opomis.