Băng gạc tích hợp AI và camera đẩy nhanh quá trình lành vết thương

Loại băng y tế này có tên là a-Heal, được tích hợp máy ảnh siêu nhỏ và trí tuệ nhân tạo (AI) để chẩn đoán và tự động đưa ra phương pháp điều trị phù hợp.

Kết quả ban đầu của nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí npj Biomedical Innovations.

Theo Giáo sư Marco Rolandi, trưởng nhóm nghiên cứu, hệ thống sẽ ghi nhận tất cả tín hiệu từ cơ thể, sau đó tối ưu hóa tiến trình hồi phục bằng các can thiệp từ bên ngoài.

Cơ chế hoạt động

a-Heal hoạt động theo một chu trình như sau:

Đầu tiên, máy ảnh sẽ chụp lại vết thương sau mỗi hai giờ. Loại máy ảnh này đã được trình bày trong một nghiên cứu trên Tạp chí Communications Biology.

Tiếp theo, các hình ảnh sẽ được gửi đến một mô hình học máy (ML), được gọi là “bác sĩ AI”, để chẩn đoán giai đoạn hồi phục và so sánh tình trạng thực tế với một biểu đồ lành thương lý tưởng.

Nếu phát hiện quá trình hồi phục đang bị chậm lại, hệ thống sẽ tự động can thiệp bằng một trong hai phương pháp điều trị: Đưa thuốc qua hệ thống điện tử sinh học, hoặc tạo ra một điện trường để thúc đẩy các tế bào da di chuyển, giúp vết thương mau lành.

Cách thức điều trị tại chỗ của a-Heal là đưa một liều lượng thuốc fluoxetine được tính toán tối ưu vào vết thương. Đây là một chất giúp kiểm soát nồng độ serotonin, có tác dụng giảm viêm và đẩy nhanh quá trình tái tạo mô.

Sau một khoảng thời gian điều trị, máy ảnh sẽ tiếp tục chụp ảnh và chu trình liên tục lặp lại cho đến khi vết thương lành lại.

Đồng thời, hệ thống sẽ gửi hình ảnh và dữ liệu đến một giao diện web an toàn, cho phép bác sĩ (con người) có thể theo dõi và điều chỉnh phác đồ điều trị khi cần.

Hiệu quả của cơ chế này đã được chứng minh thông qua các vết thương tiền lâm sàng, cho thấy chúng có tốc độ hồi phục nhanh hơn khoảng 25% so với phương pháp chăm sóc thông thường.

Mô hình AI học cách chẩn đoán của bác sĩ

Mô hình AI sử dụng trên thiết bị có tên là Deep Mapper, sử dụng phương pháp học tăng cường (reinforcement learning) để bắt chước cách chẩn đoán của bác sĩ.

Thuật toán này sẽ phân tích hình ảnh vết thương để so sánh mức độ lành thương với tiến trình hồi phục bình thường. Qua đó, AI sẽ dự đoán sự biến đổi của vết thương trong những giờ tiếp theo.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang khám phá tiềm năng của thiết bị này trong việc chữa lành các vết thương mãn tính và nhiễm trùng./.