Zautomatyzowany system diagnostyczny BUrn dla służby zdrowia (AMBUSH) (AMBUSH)

Oparzenia są uważane za jeden z najbardziej złożonych rodzajów urazów. W Stanach Zjednoczonych (USA) każdego roku około 1,25 miliona osób jest leczonych z powodu oparzeń, a 40 000 jest hospitalizowanych w celu leczenia tych urazów, co wiąże się z wysokimi kosztami leczenia, wynoszącymi około 7,9 miliarda dolarów rocznie. Wczesne i dokładne leczenie oparzeń ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania infekcjom i poprawy możliwych wyników leczenia pacjenta, zmniejszając śmiertelność o około 36%. krytyczny. Jest to trudne zadanie, ponieważ polega na określeniu głębokości oparzenia, dla której doświadczeni chirurdzy zajmujący się oparzeniami osiągają dokładność na poziomie 67-76%, wartość ta spada do 50% dla niedoświadczonych chirurgów. Ocena głębokości oparzenia jest jednym z najważniejszych aspektów opieki nad oparzeniami. Jest predyktorem patologicznego bliznowacenia, które występuje w 30%-91% urazów oparzeniowych. Jest to jednak nadal otwarte wyzwanie kliniczne, dla którego nie znaleziono jeszcze dokładnego rozwiązania. Oparzenia dzieli się na trzy różne kategorie: oparzenia powierzchowne, które obejmują tylko naskórek; oparzenia częściowej grubości, które obejmują naskórek i skórę właściwą; oraz oparzenia pełnej grubości, które obejmują głębokie struktury, takie jak tkanki podskórne, mięśnie i kości. Oczekuje się, że pierwsze dwa zagoją się bez blizny w ciągu 14-21 dni po oparzeniu, podczas gdy ostatnie zagoją się z bliznami, powodując znaczną chorobowość pacjenta, w tym ból, utratę ruchomości stawów, utratę funkcji i izolację społeczną . Z tego powodu oparzenia pełnej grubości są wycinane, a odsłonięte części ciała są pokrywane przeszczepami skóry, aby zapobiec dalszym powikłaniom w postaci blizn. krwawienie przy ukłuciu igłą. To podejście do kontroli wizualnej i dotykowej wprowadza zmienność międzyosobniczą, zwłaszcza w przypadku oparzeń częściowej grubości. Przeszacowanie głębokości oparzenia prowadzi do niepotrzebnych zabiegów chirurgicznych polegających na wycięciu żywej skóry i zastąpieniu jej przeszczepami różniącymi się wyglądem od otaczającej skóry. Te przeszczepy są mniej giętkie i nie mają zdolności pocenia się w celu termoregulacji, a niedoszacowanie prowadzi do opóźnień chirurgicznych, długich pobytów w szpitalu, wysokich kosztów leczenia, powstawania blizn oraz słabych wyników funkcjonalnych i estetycznych. Problem ten pogłębia zjawisko zwane konwersją oparzeń, które nie jest jeszcze w pełni poznane i zwykle nie jest uwzględniane w procesie oceny ani w technologiach wspomagania decyzji klinicznych. Uraz oparzeniowy jest procesem dynamicznym, im dłuższe opóźnienie w interwencji, tym bardziej obfite tworzenie się blizny i tym bardziej prawdopodobne jest, że pacjent będzie miał deformację z utratą ruchomości i funkcji. Dlatego wczesne przewidywanie konwersji oparzenia ma kluczowe znaczenie dla podejmowania decyzji chirurgicznych i obserwacji oparzenia. Opracowano kilka nieinwazyjnych technologii obrazowania opartych na świetle, aby wspierać ocenę kliniczną, która jest obecnie najpowszechniejszą techniką oceny głębokości oparzenia. Działają w oparciu o istniejącą korelację między perfuzją krwi, czynnościowymi naczyniami krwionośnymi i głębokością oparzenia. Jednak Laser Doppler Imaging (LDI) jest jedynym zatwierdzonym przez FDA. Jest to najczęściej stosowana nieinwazyjna technologia w ośrodkach leczenia oparzeń w USA, ale jest stosowana jako preferowana metoda tylko w 6% z nich. Biorąc pod uwagę liczne ograniczenia tej technologii, nie jest to nieoczekiwane. Wykorzystuje zasady światła/optyki do wykrywania aktywnego przepływu krwi w uszkodzonej tkance pacjenta, a wyniki mogą być znacznie zmienione przez krzywiznę tkanek, światło otoczenia i temperaturę, artefakty ruchowe, miejscowe opatrunki na rany, nieoczyszczoną tkankę, kolor skóry, pigment z tatuaży i pęcherze. Ponadto wyniki LDI są słabe, gdy oparzenia mają mniej niż 24 godziny i mogą być trudne do interpretacji dla niedoświadczonych użytkowników. Aby przezwyciężyć ograniczenia technologii opartych na świetle, badacze zintegrują nowe techniki sztucznej inteligencji (AI), wizji komputerowej z zatwierdzonym przez FDA ultrasonografem harmonicznym w trybie B (tryb HUSD B) i harmonicznym ultradźwiękowym obrazowaniem elastografii tkankowej Dopplera (TDI). , wiedza medyczna w dziedzinie leczenia ran, leczenia urazów tkanek i chirurgii oparzeń. Zwiększy to dokładność oceny oparzeń, poprawiając rokowanie pacjenta.