Автоматизированная система диагностики ожогов для здравоохранения (AMBUSH) (AMBUSH)

Ожоги считаются одним из наиболее сложных видов травматических повреждений. В Соединенных Штатах (США) около 1,25 миллиона человек ежегодно лечатся от ожогов, и 40 000 человек госпитализируются для лечения этих травм, что приводит к высоким медицинским расходам, примерно 7,9 миллиарда долларов в год. Раннее и правильное лечение ожогов имеет решающее значение для предотвращения инфекций и улучшения возможных исходов для пациента, снижая уровень смертности примерно на 36%. критический. Это представляет собой сложную задачу, поскольку включает определение глубины ожога, для которой опытные ожоговые хирурги достигают точности 67-76%, значение, которое снижается до 50% для неопытных хирургов. Оценка глубины ожога является одним из важнейших аспектов лечения ожогов. Это предиктор патологического рубцевания, который возникает в 30-91% случаев ожоговых травм. Тем не менее, это остается открытой клинической проблемой, для которой еще предстоит найти точное решение. Ожоги подразделяются на три категории: поверхностные ожоги, затрагивающие только эпидермис; неглубокие ожоги, поражающие эпидермис и дерму; и полнослойные ожоги, которые включают глубокие структуры, такие как подкожная клетчатка, мышцы и кости. Ожидается, что первые два заживут без рубцов через 14–21 день после ожоговой травмы, в то время как последний заживет с рубцеванием, что приведет к серьезным осложнениям для пациента, включая боль, потерю подвижности суставов, потерю функции и социальную изоляцию. . По этой причине ожоги на всю толщину иссекают, а открытые части тела закрывают кожными трансплантатами, чтобы предотвратить дальнейшие осложнения с образованием рубцов. кровотечение при уколе иглой. Этот визуальный и тактильный подход к осмотру вносит вариабельность между субъектами, особенно когда речь идет о неполных ожогах. Переоценка глубины ожога приводит к ненужной хирургической операции по иссечению жизнеспособной кожи и замене кожными трансплантатами, которые выглядят иначе, чем окружающая кожа. Эти трансплантаты менее податливы и не способны потеть для терморегуляции, а недооценка приводит к задержке хирургического вмешательства, длительному пребыванию в стационаре, высокой стоимости лечения, рубцеванию и плохим функциональным и эстетическим результатам. Эта проблема усугубляется явлением, известным как ожоговая конверсия, которое еще полностью не изучено и обычно не учитывается в процессе оценки или в технологиях поддержки принятия клинических решений. Ожоговая травма представляет собой динамический процесс, чем дольше промедление с вмешательством, тем обильнее образование рубцовой ткани и тем выше вероятность деформации пациента с потерей подвижности и функций. Таким образом, раннее прогнозирование конверсии ожога имеет решающее значение для принятия хирургического решения и последующего наблюдения за ожогом. Для поддержки клинической оценки было разработано несколько неинвазивных технологий визуализации на основе света, которые в настоящее время являются наиболее распространенным методом оценки глубины ожога. Они работают на основе существующей корреляции между перфузией крови, функциональностью кровеносных сосудов и глубиной ожога. Однако лазерная допплеровская визуализация (LDI) является единственной, одобренной FDA. Это наиболее широко применяемая неинвазивная технология в учреждениях по лечению ожогов в США, но она используется в качестве предпочтительного метода только в 6% из них. Учитывая многочисленные ограничения этой технологии, это не является неожиданным. Он использует световые/оптические принципы для обнаружения активного кровотока в поврежденных тканях пациента, и результаты могут быть сильно изменены кривизной тканей, окружающим освещением и температурой, артефактами движения, местными повязками на рану, неочищенной тканью, цвет кожи, пигмент от татуировок и волдыри. Кроме того, эффективность LDI неудовлетворительна, когда ожоги были получены менее 24 часов назад, и неопытным пользователям может быть трудно их интерпретировать. Чтобы преодолеть ограничения технологий на основе света, исследователи будут интегрировать новые методы искусственного интеллекта (ИИ), компьютерного зрения, с одобренным FDA гармоническим ультразвуковым исследованием B-режима (HUSD B-режим) и гармонической ультразвуковой допплеровской эластографией тканей (TDI). , медицинские знания в области ухода за ранами, лечения травм тканей и ожоговой хирургии. Это повысит точность оценки ожогов и улучшит прогноз для пациента.