傷口愈合需經(jīng)歷多個階段:凝血止血、免疫系統(tǒng)反應(yīng)、結(jié)痂和瘢痕形成。

由美國加州大學(xué)圣克魯茲分校教授Marco Rolandi領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊設(shè)計出可穿戴設(shè)備“a-Heal”,這款設(shè)備集攝像頭、生物電子技術(shù)和AI于一體,旨在優(yōu)化傷口愈合過程的每個階段。該系統(tǒng)通過微型攝像頭和AI技術(shù)識別愈合階段,并提供藥物或電場治療。該系統(tǒng)能根據(jù)患者獨特的愈合過程做出響應(yīng),實現(xiàn)個性化治療。

這種便攜式無線設(shè)備可使偏遠地區(qū)或行動不便的患者更易獲得方便獲得傷口治療。9月23日,發(fā)表于npj Biomedical Innovations期刊的研究結(jié)果顯示,該設(shè)備能有效加速傷口愈合進程。

AI驅(qū)動智能繃帶使傷口愈合速度提升25%-肽度TIMEDOO由人工智能驅(qū)動的a-Heal設(shè)備可實時調(diào)整治療方案以加速傷口愈合。臨床前研究結(jié)果表明,它可能徹底改變愈合過程,特別是針對慢性傷口。圖片來源:Shutterstock

“我們的系統(tǒng)全面捕捉人體信號,并通過外部干預(yù)優(yōu)化愈合進程?!盧olandi表示。

設(shè)備采用由加州大學(xué)圣克魯茲分校副教授Mircea Teodorescu開發(fā)的微型攝像頭,每兩小時拍攝傷口照片。圖像被輸入由副教授Marcella Gomez開發(fā)的機器學(xué)習(xí)模型。

“這本質(zhì)上是一款繃帶式顯微鏡。”Teodorescu解釋,“單張圖像信息有限,但連續(xù)成像能讓AI識別趨勢、判斷愈合階段、標(biāo)記問題并給出治療方案建議?!?/p>

AI醫(yī)生通過圖像診斷傷口階段,并與理想愈合時間線進行比對。若發(fā)現(xiàn)愈合延遲,機器學(xué)習(xí)模型將啟動治療:通過生物電子技術(shù)輸送藥物,或施加可促進細胞向傷口遷移的電場。AI醫(yī)生會確定最佳給藥劑量和電場強度。治療實施一段時間后,攝像頭再次拍攝圖像,開啟新一輪治療循環(huán)。

設(shè)備在使用過程中會將圖像及愈合率等數(shù)據(jù)傳輸至安全網(wǎng)絡(luò)接口,便于醫(yī)生手動干預(yù)和精細調(diào)整治療方案。該設(shè)備可直接粘貼于市售繃帶上,確保使用便捷與牢固。

為評估臨床適用性,加州大學(xué)戴維斯分校團隊在臨床前傷口模型中測試了該設(shè)備。研究顯示,使用a-Heal治療的傷口愈合速度比標(biāo)準(zhǔn)護理快約25%。這些發(fā)現(xiàn)不僅凸顯了該技術(shù)加速急性傷口愈合的潛力,也對重啟慢性傷口愈合進程具有重要價值。

目前,研究團隊正探索該設(shè)備促進慢性和感染傷口愈合的潛力。

相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s44385-025-00038-6

來源:中國科學(xué)報