دستگاه تحلیل سیگنال های الکتریکی در لایه های پوست ساخته شد/ امکان بهبود و پایش زخم

توسط محققان دانشگاه آزاد به نتیجه رسید؛

پژوهشگران یکی از تیم های دانشجویی رشته علوم پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه با طراحی و ساخت دستگاهی موفق به بهبود سریع و پایش زخم با کمک الگوریتم های هوش مصنوعی شده اند.

امیرحسین نظری، کارشناس مهندسی پزشکی، پژوهشگر و سرپرست یک تیم دانشجویی به خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری تینار گفت: ما در این تیم موفق به ساخت ساخت دستگاهی کارآمد برای تحلیل سیگنال های الکتریکی در لایه های پوست، عضله و عصب به منظور تشخیص روند بهبود زخم یا پارگی مبتنی بر الگوریتم های ماشین لرنینگ شدیم.

وی به نحوه کارکرد این دستگاه اشاره کرد و افزود: این دستگاه بدون کوچکترین عوارضی کاملا به صورت غیر تهاجمی با نصب الکترود های دستگاه در اطراف محل زخــم و با فشردن کلید دستگاه شروع به نمونه برداری از زخم می کند.

نظری ادامه داد: سپس داده های دریافتی تجزیه و تحلیل و در نهایت روند بهبود زخم بیمار با سه LED روی دستگاه با رنگ های سبز (روند بهبود عالی) زرد (روند بهبود مرز) قرمز (روند بهبود پسرفت) نمایش داده می شود. در ادامه داده های دریافتی زخم از طریق پروتکل USB به PC ارسال می شود.

به گفته وی، میزان فرکانس و مقاومت بافت های زیستی با اتصال الکترود به صورت سطحی یا سوزنی اندازه گیری شده و با استفاده از الگوریتم هایی نظیر FFT، DFS و و KNN با پیاده سازی روی سیگنال ها و داده ها، روند بهبود یا پسرفت زخم در مدت زمان مشخص به صورت درصد نمایش داده می شود.

وی با اشاره به اینکه این محصول در زمینه بهداشت و سلامت افراد به منظور بهبود سریع تر انواع زخم شامل سوختگی، شکستگی باز، دیابتی بدسور، پیوند عضو کاربرد دارد، اظهار کرد: این دستگاه یک محصول کاربردی در بحث تشخیص و کمک به پزشکان در درمان سریع زخم بوده که به دو صورت پوشیدنی و بیمارستانی قابل ساخت و استفاده است؛ به عنوان مثال این دستگاه می تواند برای ورزشکاران به منظور جلو گیری از پارگی عضله هنگام تمرینات پرفشار یا اشتباه کاربرد داشته باشد.

وی افزود: همچنین درمان و مراقبت از زخم در افراد به ویژه سالمندان و بیماران دیابتی همیشه چالش های فراوانی برای بیمار و پزشک به همراه داشته است.

وی اضافه کرد: گاهی این محل بعد از عمل جراحی نیاز به مراقبت های فراوانی دارد. با توجه به توسعه روز افزون روش های درمانی غیرتهاجمی و بدون عوارض جانبی، ساخت چنین دستگاه هایی ضرورت پیدا کرده است.

وی با بیان اینکه در این روش تشخیص ابتدا از یک سیگنال حیاتی، نمونه برداری می شود، گفت: سپس ویژگی های مناسب استخراج و طبقه بندی شده و پس از آن با اعمال الگوریتم ها و محاسبات داده ها، روند تشخیص بهبود و پسرفت زخم تعیین می شود.

وی گفت: روند درمان زخم چهار مرحله را سپری می کند که ما در مرحله سوم زمانی که بدن انسان شروع به بازسازی محل آسیب دیده می کند، تحقیقات و آزمایشات خود را شروع کرده ایم.

وی گفت: ابتدا سخت افزاری برای پایش انواع زخم شبیه سازی، طراحی و اجرا و در ادامه از انواع زخـم (نرمال، عفونتی، دیابتی بدسور، شکستگی باز) چند بیمار برای جمع آوری دیتا نمونه برداری کرده ایم و سعی بر پیاده سازی الگوریتم یادگیری ماشین و محاسبات مربوطه به روی داده ها به منظور تشخیص دقیق تروضعیت زخم بیمار داشته ایم.

این پژوهشگر یادآورشد: همچنین در ادامه این تحقیق به منظور بهبود هرچه سریع تر زخم و ترمیم آن موفق به ساخت دارو ترمیم زخم شدیم؛ این دارو به صورت مایع جهت شستشو زخم یا به صورت ژل به روی زخم قرار داده می شود.

به گفته نظری، در این طرح نیز بررسی کرده ایم که آیا استفاده از دارو های موضعی (پماد، ژل و کرم) روند بهبود زخم را تسریع می بخشند یا باعث ایجاد اختلال می شوند. نتایج نشان داده اند که دارو ساخته شده می تواند در مدت زمان کمتری باعث بهبود زخم و ترمیم آن شود.

وی در پایان به مشکلات اجرای این طرح ها پرداخت و گفت: یکی از بزرگترین مشکلات تیم ما برای اجرای این طرح، عدم حمایت مالی و معنوی مسولان است. متاسفانه روند اداری اخذ مجوز ها و ثبت اختراع ها بسیار پیچیده است و مشکلات زیادی برای پژوهشگران این حوزه ایجاد می کند.

این محقق ادامه داد: مراحل طی کردن محصولات پزشکی نیز به دلیل اینکه رابطه مستقیمی با سلامت انسان ها دارد، زمان بر است. امیدواریم روند اداری این طرح ها از سوی نهاد های ذی ربط تسهیل پیدا کند.

به گزارش تینار، این طرح با مشارکت مهران بیگی زاده، آیدا حسینی، حبیبه امیری نژاد و به سرپرستی امیرحسین نظری، کارشناس مهندسی پزشکی انجام شده و در سومین دوره کنفرانس دانشجویی رباتیک و مکاترونیک به نمایش گذاشته شده است.