Исследовательская группа KAIST разработала эффективную беспроводную систему, которая контролирует процесс заживления ран, отслеживая пространственно-временные изменения температуры и характеристики теплопередачи поврежденных участков, таких как диабетические раны.
Исследовательская группа под руководством профессора Кёнха Квона из Школы электротехники KAIST в сотрудничестве с профессором Университета Чунг-Анг Ханджун Рю разработала технологию цифрового здравоохранения, которая отслеживает процесс заживления ран в режиме реального времени , что позволяет назначать соответствующее лечение.
Кожа служит барьером, защищающим организм от вредных веществ. Поэтому повреждение кожи может вызвать серьезные риски для здоровья пациентов, нуждающихся в интенсивной терапии. Особенно у больных сахарным диабетом легко образуются хронические раны из-за осложнений нормального кровообращения и процесса заживления ран.
Только в Соединенных Штатах медицинские затраты на регенерацию кожи после таких ран составляют сотни миллиардов долларов. Несмотря на то, что существуют различные методы ускорения заживления ран, важен индивидуальный подход в зависимости от состояния ран каждого пациента.
Соответственно, исследовательская группа отслеживала реакцию нагревания внутри раны, используя разницу температур между поврежденным участком и окружающей здоровой кожей. Затем они измерили характеристики теплопередачи, чтобы наблюдать изменения влажности вблизи поверхности кожи, что в конечном итоге заложило основу для понимания процесса формирования рубцовой ткани.
Команда провела эксперименты на моделях мышей с диабетом относительно задержки заживления ран при патологических состояниях и продемонстрировала, что собранные данные точно отслеживают процесс заживления ран и образование рубцовой ткани.
Чтобы свести к минимуму повреждение тканей, которое может возникнуть в процессе удаления устройства слежения после заживления, в систему интегрированы биоразлагаемые сенсорные модули, способные к естественному разложению внутри организма. Эти биоразлагаемые модули распадаются в организме после использования, что снижает риск дополнительного дискомфорта или повреждения тканей при снятии устройства. Кроме того, однажды устройство можно будет использовать для мониторинга внутри области раны, поскольку нет необходимости его снимать.
Профессор Кёнха Квон, возглавлявший исследование, ожидает, что постоянный мониторинг температуры раны и характеристик теплопередачи позволит медицинским работникам более точно оценить состояние ран пациентов с диабетом и обеспечить соответствующее лечение.
Он также предсказал, что внедрение биоразлагаемых датчиков позволит безопасно разложить устройство после заживления ран без необходимости его удаления, что сделает возможным мониторинг в реальном времени не только в больницах, но и дома.
Исследовательская группа планирует интегрировать в это устройство противомикробные материалы, стремясь расширить его технологические возможности и позволить наблюдать и предотвращать воспалительные реакции, бактериальные инфекции и другие осложнения. Цель состоит в том, чтобы предоставить многоцелевую платформу для мониторинга ран, способную осуществлять антимикробный мониторинг в режиме реального времени в больницах или домах путем обнаружения изменений температуры и характеристик теплопередачи, указывающих на уровень инфекции.
