Băng y tế thông minh hoạt động như thế nào?
Băng y tế thông minh a-Heal được các kỹ sư tại Đại học California-Santa Cruz thiết kế với mục tiêu tối ưu hóa từng giai đoạn của quá trình chữa lành vết thương. Băng được trang bị camera siêu nhỏ kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) để theo dõi liên tục trạng thái vết thương. Dựa trên hình ảnh, hệ thống sẽ chẩn đoán giai đoạn lành vết thương và đưa ra điều trị cá nhân hóa, gồm thuốc hoặc trường điện kích thích tế bào.
 |
| Ảnh minh họa. |
Thiết bị hoạt động không dây, gắn trực tiếp lên băng y tế thông thường, thuận tiện cho bệnh nhân tại các vùng xa xôi hoặc hạn chế vận động. Ngoài ra, thiết bị này cũng hoạt động theo quá trình chữa lành vết thương của từng bệnh nhân, hướng tới điều trị cá nhân hóa.
Trong quá trình chữa lành vết thương, cơ thể bệnh nhân trải qua nhiều giai đoạn: đông máu, phản ứng miễn dịch, đóng vảy và hình thành sẹo. Băng thông minh a-Heal được thiết kế để tối ưu từng giai đoạn này.
Bác sĩ AI
Băng thông minh sẽ sử dụng camera siêu nhỏ tích hợp với AI để chụp ảnh vết thương mỗi 2 giờ một lần. Hình ảnh sau đó sẽ được gửi đến mô hình học máy (ML) được ví như “bác sĩ AI” để phân tích tiến trình lành vết thương, phát hiện các vấn đề và đề xuất phương pháp điều trị.
Phương pháp điều trị tại chỗ được truyền qua băng thông minh là fluoxetine, một chất ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc, giúp kiểm soát nồng độ serotonin trong vết thương giúp giảm viêm và thúc đẩy đóng mô. Trường điện cũng có thể được áp dụng để kích thích di chuyển tế bào, tăng tốc chữa lành vết thương.
Mỗi lần điều trị, “bác sĩ AI” đánh giá liều lượng thuốc và cường độ trường điện, sau đó chụp ảnh lại để vòng lặp điều chỉnh liên tục. Dữ liệu được truyền về một giao diện web bảo mật để bác sĩ giám sát và can thiệp nếu cần. Công nghệ AI này sẽ được gắn trực tiếp vào băng gạc có bán sẵn trên thị trường, giúp người dùng sử dụng thuận tiện và an toàn.
Kết quả thử nghiệm trước lâm sàng
Trong các thử nghiệm trên mô hình vết thương trước lâm sàng, vết thương được điều trị bằng băng thông minh a-Heal có tốc độ chữa lành vết thương nhanh hơn khoảng 25% so với thông thường. Kết quả này cho thấy tiềm năng lớn của băng y tế thông minh không chỉ đẩy nhanh quá trình chữa lành vết thương cấp tính mà còn có hiệu quả đối với cả những vết thương mãn tính, chậm lành.
 |
| Ảnh minh họa. |
Mô hình AI được sử dụng cho băng thông minh áp dụng phương pháp học tăng cường (reinforcement learning) đã được mô tả trong một nghiên cứu đăng trên tạp chí Bioengineering, nhằm mô phỏng cách tiếp cận chẩn đoán giống như của các bác sĩ. Khi đó, AI sẽ được giao mục tiêu rút ngắn thời gian chữa lành vết thương. Nó học từ từng lần thử và điều chỉnh phương pháp điều trị để đạt mục tiêu chữa trị nhanh nhất. Khi theo dõi vết thương qua hình ảnh, AI phân tích giai đoạn lành và dự đoán quá trình tiếp theo, từ đó đưa ra quyết định tốt hơn về phương pháp chăm sóc. Nhờ đó, AI có thể theo dõi tác dụng của thuốc hoặc dòng điện lên vết thương theo thời gian thực và điều chỉnh liều thuốc hay cường độ điện phù hợp.
Hiện nhóm nghiên cứu đang mở rộng thử nghiệm để đánh giá hiệu quả của a-Heal với vết thương mãn tính hoặc bị nhiễm trùng nhằm mang lại giải pháp hiệu quả, hiện đại, thuận tiện và an toàn trong quá trình chữa lành vết thương.
Theo ScienceDaily
