Sistema diagnostico automatico delle ustioni per la sanità (AMBUSH) (AMBUSH)

Le ustioni sono considerate uno dei tipi più complessi di lesioni traumatiche. Negli Stati Uniti (USA), circa 1,25 milioni di persone vengono curate ogni anno per ustioni e 40.000 vengono ricoverate in ospedale per il trattamento di queste lesioni, con conseguenti costi medici elevati, circa 7,9 miliardi di dollari all'anno. Il trattamento tempestivo e accurato delle ustioni è fondamentale per prevenire le infezioni e migliorare i possibili esiti del paziente, diminuendo il tasso di mortalità di circa il 36%. critico. Ciò costituisce un compito impegnativo perché comporta la determinazione della profondità dell'ustione, per la quale i chirurghi ustionati esperti raggiungono una precisione del 67-76%, valore che scende al 50% per i chirurghi inesperti. La valutazione della profondità dell'ustione è uno degli aspetti più importanti della cura dell'ustione. È un predittore di cicatrici patologiche che si verificano nel 30% -91% delle ustioni. Tuttavia, continua a essere una sfida clinica aperta per la quale deve ancora essere trovata una soluzione accurata. Le ustioni sono classificate in tre diverse categorie: ustioni superficiali, che interessano solo l'epidermide; ustioni a spessore parziale, che interessano epidermide e derma; e ustioni a tutto spessore, che includono strutture profonde come sottocutaneo, muscoli e ossa. Si prevede che i primi due guariscano senza cicatrici entro 14-21 giorni dopo la lesione da ustione, mentre l'ultimo guarirà con cicatrici con conseguente significativa morbilità per il paziente, tra cui dolore, perdita di mobilità articolare, perdita di funzionalità e isolamento sociale . Per questo motivo, le ustioni a tutto spessore vengono asportate e le parti del corpo esposte vengono ricoperte con innesti cutanei per prevenire ulteriori complicazioni con la cicatrizzazione. sanguinamento sulla puntura dell'ago. Questo approccio di ispezione visiva e tattile introduce variabilità tra soggetti, specialmente quando sono coinvolte ustioni a spessore parziale. La sovrastima della profondità dell'ustione porta a interventi chirurgici non necessari di escissione della pelle vitale e alla sostituzione con innesti cutanei che hanno un aspetto diverso dalla pelle circostante. Questi innesti sono meno flessibili con la mancanza della capacità di sudare per la termoregolazione, mentre la sottostima porta a ritardo chirurgico, lunga durata delle degenze ospedaliere, alti costi di trattamento, cicatrici e scarsi risultati funzionali ed estetici. Questo problema è esacerbato da un fenomeno noto come conversione dell'ustione, che non è ancora del tutto compreso e di solito non viene considerato nel processo di valutazione o nelle tecnologie di supporto alle decisioni cliniche. La lesione da ustione è un processo dinamico, più lungo è il ritardo nell'intervento, più abbondante è la formazione di tessuto cicatriziale e più è probabile che il paziente abbia deformità con perdita di mobilità e funzionalità. Pertanto, la previsione precoce della conversione dell'ustione è fondamentale per il processo decisionale chirurgico e il follow-up dell'ustione. Diverse tecnologie di imaging basate sulla luce non invasive sono state sviluppate per supportare la valutazione clinica, che è attualmente la tecnica più comune per la valutazione della profondità dell'ustione. Funzionano in base alla correlazione esistente tra perfusione sanguigna, vasi sanguigni funzionali e profondità dell'ustione. Tuttavia, il Laser Doppler Imaging (LDI) è l'unico approvato dalla FDA. È la tecnologia non invasiva più ampiamente adottata nelle strutture per il trattamento delle ustioni negli Stati Uniti, ma è utilizzata come modalità preferita solo nel 6% di esse. Considerando i numerosi limiti di questa tecnologia, ciò non è inaspettato. Utilizza i principi della luce/ottica per rilevare il flusso sanguigno attivo nel tessuto danneggiato del paziente e i risultati possono essere notevolmente alterati dalla curvatura dei tessuti, dalla luce e dalla temperatura ambientali, dagli artefatti da movimento, dalle medicazioni topiche della ferita, dal tessuto non sbrigliato, colore della pelle, pigmento dei tatuaggi e vesciche. Inoltre, le prestazioni LDI sono scarse quando le ustioni hanno meno di 24 ore e possono essere difficili da interpretare per gli utenti inesperti. Per superare i limiti delle tecnologie basate sulla luce, i ricercatori integreranno nuove tecniche di Intelligenza Artificiale (AI), Visione artificiale, con ultrasuoni Harmonic B-mode approvati dalla FDA (HUSD B-mode) e Harmonic Ultrasound Tissue Doppler Elastography imaging (TDI) , competenze mediche nella cura delle ferite, nella gestione delle lesioni ai tessuti e nei domini della chirurgia delle ustioni. Ciò migliorerà l'accuratezza della valutazione dell'ustione, migliorando la prognosi del paziente.