Un dispozitiv inteligent cu AI accelerează vindecarea rănilor

Cercetătorii americani au creat un dispozitiv AI purtabil numit „a-Heal”. Acesta combină inteligența artificială, bioelectronica și imagistica pentru a grăbi vindecarea rănilor, personalizând tratamentul pentru fiecare pacient.

Cum funcționează cu AI care te vindecă mai bine decât un tratament

Vindecarea unei răni trece prin mai multe etape: coagulare, răspuns imun, formarea crustei și cicatrizare. Dispozitivul „a-Heal”, dezvoltat de o echipă de ingineri de la University of California, optimizează fiecare dintre aceste faze printr-un sistem complex. Acest sistem combină o cameră miniaturală, algoritmi de inteligență artificială și bioelectronică.

Camera integrată fotografiază rana la fiecare două ore. Imaginile sunt trimise către un model de învățare automată, supranumit „medicul AI”. El analizează stadiul de vindecare și îl compară cu traiectoria optimă. Dacă rana evoluează prea lent, dispozitivul aplică automat un tratament: medicamente sau câmpuri electrice care stimulează migrarea celulară și închiderea rănii.

Românii și firmele au mai mulți bani în bănci: depozitele au ajuns la 684,5 miliarde de lei

12:02

O mașină rulată din zece a fost folosită mult mai intens decât cred cumpărătorii români

10:29

Tratamentul este administrat direct prin plasture, folosind actuatori bioelectronici. În plus, dispozitivul transmite datele către o platformă securizată online, unde medicii umani pot monitoriza evoluția și ajusta parametrii în timp real.

Primele rezultate: vindecare cu 25% mai rapidă

Dispozitivul a fost testat în studii preclinice la UC Davis, unde a demonstrat o viteză de vindecare cu aproximativ 25% mai mare decât metodele standard. Această performanță promite aplicabilitate nu doar pentru răni acute, ci și pentru cazurile cronice, unde procesul de vindecare este adesea blocat.

Tratamentul combină două intervenții principale:

• Fluoxetina, un inhibitor selectiv al recaptării serotoninei, aplicată local pentru reducerea inflamației și stimularea formării țesutului

• Câmpuri electrice optimizate, dezvoltate pe baza cercetărilor de la UC Davis, care accelerează migrarea celulară către zona afectată

Dozele și intensitatea câmpului electric sunt ajustate de algoritmul AI, care învață continuu din reacțiile organismului pacientului.

Un dispozitiv AI care devine „medicul din plasture”

Modelul de inteligență artificială folosește învățarea prin întărire – o metodă prin care algoritmul este instruit să atingă un obiectiv final (în acest caz, vindecarea cât mai rapidă a rănii) și este „recompensat” atunci când progresează.

Cercetătoarea Marcella Gomez, profesor asociat de matematică aplicată, a creat un algoritm numit Deep Mapper, care cuantifică stadiul rănii comparând imaginile obținute cu progresia normală a vindecării. Pe baza acestor date, AI-ul decide ce intervenție să aplice și cum să ajusteze tratamentele.

„Nu este suficient să ai doar o imagine. Trebuie să o pui în context și să aplici controlul prin feedback”, a explicat Gomez.

Astfel, algoritmul devine capabil să învețe în timp real și să optimizeze deciziile terapeutice.

Inovație sprijinită de agențiile federale americane

Proiectul „a-Heal” a fost finanțat de Defense Advanced Research Projects Agency și de Advanced Research Projects Agency for Health. Ambele sunt agenții guvernamentale americane recunoscute pentru investițiile în tehnologii de vârf.

Coordonarea echipei a fost asigurată de profesorul Marco Rolandi, de la UC Santa Cruz, împreună cu colaboratori de la UC Davis. Cercetările s-au materializat prin mai multe publicații științifice, inclusiv în reviste precum npj Biomedical Innovations și Communications Biology.