في ضوء التقدم التكنولوجي السريع، قدم فريق من المهندسين في جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز، جهازًا مبتكرًا يدعى “a-Heal” والذي يهدف إلى تحسين مراحل الشفاء المختلفة للجروح من خلال استخدام كاميرا صغيرة وتقنيات الذكاء الاصطناعي.
تصميم جهاز “a-Heal”
تم تصميم جهاز “a-Heal” بواسطة فريق من الباحثين من جامعتي كاليفورنيا، سانتا كروز ودافيس، بتمويل من برنامج DARPA-BETR، تحت إشراف البروفيسور ماركو رولاندي، رئيس قسم الهندسة الكهربائية والحاسوب في الجامعة. يجمع الجهاز بين الكاميرا، والبيوإلكترونيات، والذكاء الاصطناعي لتسريع شفاء الجروح.
الجهاز يعمل كنظام مغلق، وهو من أوائل الأنظمة من نوعه في معالجة الجروح. يلتقط الجهاز صورًا للجروح كل ساعتين باستخدام كاميرا مدمجة، ويتم تحليل هذه الصور بواسطة نموذج تعلم الآلة المطور خصيصًا لهذا الغرض.
كيفية عمل الجهاز
يتم تحليل الصور الملتقطة بواسطة ما يُسمى “الطبيب الذكي”، الذي يشخص مرحلة شفاء الجرح ويقارنها بالجدول الزمني الأمثل للشفاء. إذا كانت هناك تأخير في الشفاء، يقوم النموذج بتطبيق العلاج المناسب من خلال الدواء أو المجال الكهربائي.
العلاج الذي يقدمه الجهاز يتضمن توصيل موضعي للدواء فلوكستين، وهو مثبط انتقائي لاسترداد السيروتونين، والذي يساعد في تقليل الالتهابات وزيادة إغلاق الأنسجة.
نتائج الأبحاث السريرية المبدئية
أظهرت الدراسات السريرية المبدئية أن الجروح التي تم علاجها باستخدام “a-Heal” أظهرت تقدمًا أسرع بنسبة 25% مقارنةً بالعلاجات التقليدية. هذا يعكس الإمكانيات الواعدة للجهاز ليس فقط في تسريع علاج الجروح الحادة ولكن أيضًا في معالجة الجروح المزمنة المتوقفة عن الشفاء.
تعلم الآلة والتعزيز
يعتمد الذكاء الاصطناعي في الجهاز على نهج التعلم المعزز، حيث يتم تصميم نموذج لتحقيق هدف نهائي وهو تقليل وقت إغلاق الجرح. يتعلم النموذج باستمرار من حالة المريض ويكيف استراتيجية العلاج بناءً على ذلك.
النموذج مدعوم بخوارزمية “Deep Mapper” التي تقوم بمعالجة صور الجروح لتحديد مرحلة الشفاء بالمقارنة مع التقدم الطبيعي. يتيح هذا النهج للنموذج التعلم في الوقت الفعلي وتعديل الجرعة الدوائية أو شدة المجال الكهربائي حسب الحاجة.
الخاتمة
يمثل جهاز “a-Heal” خطوة هامة نحو تحسين علاج الجروح من خلال الجمع بين التكنولوجيا الحديثة والذكاء الاصطناعي. مع نتائج مشجعة في الدراسات المبدئية، يفتح هذا الجهاز الباب لتقديم حلول أكثر تخصيصًا وفعالية في معالجة الجروح، مما قد يغير مستقبل علاج الجروح بشكل كبير.