Sztuczna inteligencja w leczeniu odleżyn, czyli nowe perspektywy w terapii ran przewlekłych

forumleczeniaran.pl 2 godzin temu

Sztuczna inteligencja (ang. artificial inteligence, AI) otwiera nowe możliwości w medycynie. Coraz częściej mówi się o niej w kontekście leczenia ran jako wsparciu w diagnostyce i optymalizacji terapii. Szczególnie w przypadku odleżyn AI może znaleźć zastosowanie w monitorowaniu pacjentów narażonych na ich powstawanie, rekomendowaniu terapii czy przewidywaniu ryzyka powstania trudno gojących się ran. Czy zatem w przyszłości czeka nas rewolucja w leczeniu i zapobieganiu odleżynom?

Odleżyny to problem, z którym walczy wielu pacjentów, szczególnie poddanych opiece długoterminowej, stale unieruchomionych i o ograniczonej mobilności. Powstają one na skutek długotrwałego nacisku na tkanki, prowadząc do ich niedokrwienia, martwicy i infekcji.

Leczenie tego typu ran wymaga zaangażowania interdyscyplinarnego zespołu specjalistów, trafnej eliminacji czynników ryzyka powstawania odleżyn i szczegółowego monitorowania postępów terapii. Leczenie odleżyn opiera się na pielęgnacji rany, odpowiednim doborze opatrunków specjalistycznych, interwencjach chirurgicznych, a także wdrożeniu terapii wspomagających gojenie, prawidłowym odżywieniu pacjenta oraz zmian pozycji w przypadku osób o ograniczonej mobilności. Terapia jest więc wieloetapowa, ale zadbanie o wszystkie te elementy pozwala wyleczyć ranę i zadbać o komfort pacjenta.

W kontekście odleżyn coraz częściej mówi się o wykorzystaniu sztucznej inteligencji, która mogłaby wesprzeć personel medyczny w eliminacji czynników ryzyka, monitorowaniu stanu pacjenta oraz doborze odpowiedniej terapii.

AI w leczeniu odleżyn

Sztuczna inteligencja w leczeniu odleżyn może odgrywać znaczącą rolę, która nie tylko poprawi wyniki pacjentów z ranami, ale także może skutecznie zapobiec rozwojowi trudno gojących się ran.

W literaturze naukowej wskazuje się na cztery kierunki wykorzystania AI w leczeniu odleżyn:

prognozowanie ryzyka – dzięki uczenia maszynowego i analizy danych pacjenta, AI jest w stanie wykryć prawdopodobieństwo wystąpienia odleżyny i pozwala na wdrożenie działań profilaktycznych jeszcze przed pojawieniem się rany;
personalizacja leczenia – AI może analizować reakcję pacjenta na różne terapie i dostosować leczenie do indywidualnych potrzeb, poprzez sugerowanie np. zmiany opatrunku, wdrożenie interwencji chirurgicznej;
monitorowanie gojenia – poprzez analizę obrazów medycznych AI może śledzić zmiany w ranach i oceniać tempo gojenia;
przewidywanie powikłań – sztuczna inteligencja może przewidzieć ryzyko infekcji i innych komplikacji na podstawie składu mikrobiologicznego rany i stanu pacjenta, co umożliwia szybsze reagowanie.

Analiza obrazów odleżyn w czasie rzeczywistym

Sztuczna inteligencja może wesprzeć pracę personelu medycznego poprzez analizę obrazów w czasie rzeczywistym – zarówno zdjęć rany jak i zdjęć z badań (np. RTG, rezonans, tomografia). Technologia w ten sposób może wykryć czynniki ryzyka prowadzące do rozwoju odleżyn, dobrać odpowiednią terapię oraz monitorować postępy leczenia czy zdiagnozować potencjalne komplikacje.

Ponadto z pomocą zaawansowanych algorytmów sztuczna inteligencja może automatycznie dokonać klasyfikacji ran, określając stopień odleżyny, a następnie zasugerować odpowiednie leczenie. Sztuczna inteligencja może w tym celu korzystać z:

technologii segmentacji obrazu – pozwala na dokonanie precyzyjnego wyodrębnienia obrazu, ocenę rany i śledzenie postępów gojenia. Technologia ta jest również zdolna do przewidywania skuteczności terapii, ponieważ bazuje na poprzednich przypadkach i zgromadzonych danych. Oznacza to bardziej spersonalizowane podejście do leczenia;
metod/modeli głębokiego uczenia (ang. deep learning model) – wykorzystują konwolucyjne sieci neuronowe (ang. convolutional neural network – CNN) do analizy obrazów ran. Model bazuje na systemie klasyfikacji odleżyn National Pressure Injury Advisory Panel (NPIAP), dzięki czemu jest w stanie prognozować rozwój odleżyn i dostosowywać leczenie.

Poprzez analizę obrazów medycznych AI jest również w stanie wcześniej wykryć ewentualne komplikacje i pozwala na szybsze wdrożenie interwencji zapobiegawczych przez personel medyczny, a dzięki uczeniu maszynowemu modele AI mogą prognozować, czy dana rana ma zdolność do pogłębiania się, zakażenia lub innych powikłań. Sztuczna inteligencja może analizować mikroskopijne zmiany w tkankach i monitorować reakcję organizmu na leczenie.

Analiza danych pacjenta

AI może gromadzić informacje zarówno z obrazów, jak i analizować dane kliniczne pacjenta, czynniki ryzyka związane z gojeniem i pogorszeniem się stanu rany.

AI uwzględnia różne czynniki, takie jak wiek pacjenta, choroby współistniejące, poziom aktywności, wcześniejszy przebieg leczenia odleżyn. Na podstawie tych danych AI jest w stanie dostosować leczenie, dobrać opatrunki, zasugerować zmiany pozycji ciała pacjenta czy wprowadzenie innych leków. Oznacza to, iż przewidywanie progresji odleżyn jest bardziej precyzyjne, a więc zapewnia to skuteczniejsze leczenie, zmniejszenie ryzyka powikłań oraz poprawę komfortu pacjenta.

Roboty i inne sposoby na wykorzystanie AI w leczeniu odleżyn

Na świecie wciąż trwa wiele badań na temat wykorzystania sztucznej inteligencji do leczenia odleżyn. Wskazuje się również na inny potencjał AI, taki jak:

wykorzystanie czujników i kamer do śledzenia zmian w tkankach – pozwala na dynamiczne dostosowywanie terapii w czasie rzeczywistym;
aplikowanie opatrunków – wykorzystanie robotów do automatycznego aplikowania opatrunków na ranę, co pozwala zwiększyć precyzję i zmniejszyć ryzyko infekcji;
wsparcie robotów rehabilitacyjnych – AI pomaga pacjentom w zmianach ciała, redukując nacisk na zagrożone obszary skóry i poprawiając krążenie;
sterylizacja ran – wykorzystanie światła UV, technologii plazmowej lub nanoaerozoli do dezynfekcji ran w systemach robotycznych może eliminować bakterie i wspierać regenerację tkanek;
monitorowanie procesu leczenia – systemy wyposażone w czujniki mogą na bieżąco analizować poziom wilgotności skóry, temperaturę czy obecność bakterii;
integracja AI z elektronicznymi kartami zdrowia – pozwala na bardziej precyzyjne i spersonalizowane podejście do terapii. AI analizuje dane pacjenta, historię medyczną, zdjęcia ran, wcześniejsze metody leczenia. Ponadto taki system może pozwolić na identyfikację pacjentów zagrożonych rozwojem odleżyn, analizując czynniki ryzyka i rekomendować odpowiednie działania profilaktyczne.

Przyszłość jest bliżej niż myślimy – czyli obecne rozwiązania w leczeniu odleżyn bazujące na AI

Obecnie realizowane są testy wielu systemów i robotów, które mogą usprawnić profilaktykę i leczenie odleżyn. Wśród nich można wyróżnić:

MeBot – to system, który pozwala pacjentom z ograniczoną mobilnością w zmianach pozycji, co zapobiega powstawaniu odleżyn. Technologia jest m.in. wyposażona w systemy AI do analizy ran – wykorzystując uczenie maszynowe jest w stanie sklasyfikować odleżyny na podstawie zdjęć;
robot do aplikacji opatrunków – to prototypy robotów chirurgicznych, które pozwalają na specjalistyczną aplikację opatrunków i monitorowanie postępów terapii;
ekoopatrunki – to opatrunki, które powstały na Politechnice Gdańskiej. System wykorzystuje biodegradowalne elementy oraz AI do analizy trudno gojących się ran.

Podsumowanie

Sztuczna inteligencja w terapii odleżyn to kierunek, który może zrewolucjonizować leczenie tego typu ran w przyszłości. Należy jednak pamiętać, iż AI ma być wsparciem, a nie zastąpić personel medyczny w codziennej pracy.

Sztuczna inteligencja może analizować dane pacjentów, pomóc w doborze odpowiednich terapii i dostosować plan pielęgnacji rany do indywidualnych potrzeb pacjenta. Poprzez analizę w czasie rzeczywistym, AI może w miarę wcześniej wykryć ewentualne komplikacje, a także przewidzieć, jak zadziała w tej chwili zastosowane leczenie. Systemy oparte na sztucznej inteligencji mogą dostarczać personelowi medycznemu istotnych informacji oraz rekomendacji w oparciu o najnowsze wytyczne, co wspiera podejmowanie trafnych decyzji terapeutycznych.

Na podstawie: