Сензорно устройство следи как заздравяват рани и дали има риск от инфекция

Акценти

Изследователи от Кралския технологичен институт в Мелбърн (RMIT), Австралия, разработиха носимо електронно устройство за наблюдение на рани. То представлява гъвкава сензорна лепенка с Bluetooth и дава възможност на лекарите и пациентите да виждат какво става със зарастващата рана, без да се налагат чести физически контакти със самото място. По този начин се избягват замърсявания, могат да се забележат проблеми още в ранния им етап и да се контролира възстановяването в правилната посока. Устройството е създадено с цел облекчаване на хроничните рани и инфекции.

Какво е носимо устройство за рани

Носимото устройство/монитор за рани е медицинско изделие, използвано за постоянно наблюдение на напредъка на заздравяването на рани. В последните години те се радват на внимание от страна на различни сектори в здравеопазването, защото имат способността да предоставят огромно количество данни на лекарите и да намалят необходимостта от чести консултации.

Тези устройства са съставени от набор от усъвършенствани сензори и сложни алгоритми, които отчитат различни параметри като температура на мястото на раната, налягане, влажност и специфични биомаркери на така нареченото "легло" на раната. Информацията служи на здравните специалисти за оценка на напредъка на заздравяването и за по-лесно взимане на решения, свързани с грижите за раните и лечението.

Австралийското електронно сензорно устройство

Гъвкавото устройство за многократна употреба, разработено от австралийските специалисти, има в себе си високорезистивни силициеви ((HR-Si)) кондуктометрични биосензори за откриване на възпалителни биомаркери, потенциометричен рН сензор и температурен сензор. Също така е вграден Bluetooth за дистанционно предаване на данни за отчитане чрез приложение за смартфон с Android. Това позволява да се намали нуждата от често сваляне на превръзките и ограничава физическите контакти с раната.

При създаването на носимото устройство изследователите се съсредоточават върху два възпалителни биомаркера - интерлевкин 6 (IL-6) и С-реактивен протеин (CRP). Те имат ключова роля в заздравяването на рани. Първият се освобождава в началната фаза на травмата, за да улесни възстановяването на тъканите чрез появата на противовъзпалителни цитокини. Вторият индуцира фагоцитно-медиирано разрушаване на мъртвите клетки и патогени, като по този начин стимулира възстановяването на тъканите.

Останалите два сензора са използвани за непрекъснато наблюдение на промените в два жизненоважни биофизични параметъра на мястото на раната - температура, показател за възпаление или инфекция, и промени в рН, показатели за различните етапи на заздравяване на раната. В проучването, публикувано в Advanced NanoBiomed Research, изследователите определят за нормални прагове например IL-6 < 45 nM (нанометра) и CRP < 40 nM, а за анормални IL-6 > 45,36 nM и CRP > 41,67 nM, които насочват към хронична инфекция. По подобен начин рН над 7,4 или температура от 38 градуса по Целзий могат да предполагат инфекция или некроза.

Изследователите включват тези сензори в платформа тип "система върху чип", оборудвана с Bluetooth технология, която взаимодейства със специално разработено телефонно приложение.

Тестването на функционалността на устройството включва симулиране на условия в лаборатория и демонстриране на прилягане и гъвкавост. То е поставено върху човешка ръка, за да се покаже колко добре приляга към извитата повърхност. Това е и едно от предимствата на монитора, тъй като неговите гъвкави сензори могат да бъдат разположени върху или до рана под превръзки. Тази им способност ги прави адаптивни към различни форми на рани и области на тялото.

Бъдещи ползи и усъвършенствания

Проучването предоставя доказателство за концепцията на носимо устройство за наблюдение на рани, работещо с безжична Bluetooth технология. Мониторът демонстрира висока ефективност при непрекъснато наблюдение на промените в нивата на възпалителните биомаркери, температурата и рН на мястото на травмата, които са от основно значение за разбирането доколко заздравяването й напредва.

Устройството е по-евтино и би могло да бъде по-практична алтернатива на интелигентните превръзки за еднократна употреба и на други цифрови здравни продукти. То би могло да послужи и да се справи в борбата с широко разпространено предизвикателство в здравеопазването, по-конкретно при пациенти с хронични рани. Електронният модул е за многократна употреба, докато HR-Si и рН сензорите са направени така, че да се подменят на всяка смяна на превръзките.

Технологията на сензорите, която е на основата на HR-Si, вече е приложена в други медицински устройства за откриване на множество биомаркери. Подчертава се, че значимостта на устройството е в приложимостта му за дистанционно наблюдение на етапите на заздравяване на рани в реално време. Използваният подход може да бъде пригоден за други диагностични приложения на място чрез интегриране на допълнителни сензори за биомаркери. Изследователите смятат, че бъдещи проучвания биха могли да се стремят към разработване на цифрово приложение, настроено към всеки сензор поотделно, предлагащо визуализация на данни с подобрен потребителски интерфейс.