جهاز جديد لتعزيز الشفاء من الجروح

طور فريق من مهندسي جامعة كاليفورنيا سانتا كروز بالولايات المتحدة الأمريكية، جهازاً قابلاً للارتداء أطلقوا عليه اسم a-Heal، يهدف إلى تسريع التئام الجروح بنسبة تصل إلى 25% مقارنة بالرعاية التقليدية.

مبادئ عمل الجهاز

يعمل الجهاز عن طريق الجمع بين كاميرا دقيقة وذكاء اصطناعي ودوائر بيوإلكترونية لتقديم علاج شخصي يتناسب مع كل مرحلة من مراحل التئام الجروح.

نتائج الاختبارات المبكرة

أظهرت الاختبارات قبل السريرية على نماذج للجروح أن الجهاز سرّع عملية الشفاء بنسبة تقارب 25% مقارنة بالرعاية التقليدية.

وبدأ الباحثون في دراسة إمكانية استخدام الجهاز لعلاج الجروح المزمنة والمصابة بعدوى، ما قد يفتح آفاقاً جديدة في رعاية المرضى في المناطق النائية أو لذوي القدرة المحدودة على الحركة.

آلية عمل جهاز a-Heal

أوضحت جامعة كاليفورنيا سانتا كروز في بيان رسمي عبر موقعها أن الجهاز يلتقط صوراً للجروح كل ساعتين عبر كاميرا مدمجة، ثم يرسلها إلى نموذج ذكاء اصطناعي يصفه الباحثون بـ«الطبيب الافتراضي».

وأضافت الجامعة أن الذكاء الاصطناعي يقوم بتحليل الصور، وتحديد مرحلة التئام الجرح، ومقارنتها بالمعدل المثالي للتعافي، وعند اكتشاف أي تأخير، يطبق جهاز a-Heal علاجاً مخصصاً، إما عن طريق جرعة دواء فلوكستين لتقليل الالتهاب وتعزيز إغلاق النسيج، أو باستخدام حقل كهربائي لتحفيز هجرة الخلايا نحو منطقة الجرح.

نظام مغلق وتحكم ذاتي

قال البروفيسور ماركو رولاندي، قائد الفريق البحثي: «نظامنا يأخذ كل الإشارات من الجسم، ومع تدخلات خارجية، يعمل على تحسين تقدم التئام الجروح».

وتابع أن وصف النظام بالحلقة المغلقة، جاء لأنه يراقب الجرح، ويتخذ القرار العلاجي، ثم يعيد التقييم بشكل مستمر. كما يمكن للأطباء متابعة بيانات التعافي عبر واجهة ويب آمنة والتدخل عند الحاجة.

الذكاء الاصطناعي وتعلم النظام

أكدت الدكتورة مارسيللا جوميز، مطورة خوارزمية «Deep Mapper»، أن النموذج الحسابي يعتمد على التعلم بالتعزيز، حيث يتعلم عبر التجربة، والخطأ تقليل الوقت اللازم لالتئام الجروح.

وأوضحت: «لا يكفي الحصول على الصورة فقط، يجب وضعها في سياقها، عندها يمكن تطبيق التحكم والتغذية الراجعة»، لافتة إلى أن النظام يطور نموذجاً ديناميكياً للتنبؤ بمسار التعافي، ويعدل قوة العلاج الكهربائي أو جرعة الدواء بشكل لحظي استناداً إلى استجابة الجسم.