تشخیص سریع زخم بستر قبل از وقوع به وسیله پانسمان های هوشمند

پانسمان های هوشمند Smart bandage

پانسمان های هوشمند، از یکسری الکترودهای طلایی که روی یک قطعه پلاستیکی نازک و انعطاف پذیر چاپ شده اند، ساخته می شوند. این سنسورهای منعطف، از تکنیکی به نام طیف سنجی امپدانس (impedance spectroscopy) بهره می گیرند تا بتوانند زخم های بستری که با چشم غیرمسلح قابل دیدن نیستند را مشخص کنند.

مهندسین دانشگاه کالیفرنیای برکلی، در حال ساخت و توسعه ی نوع جدیدی از پانسمان هستند که قابلیت های بیشتر از بند آوردن خونریزی را دارند. به لطف پیشرفت در قطعات مداری انعطاف پذیر، این پژوهشگران با پژوهشگران دانشگاه سانفرانسیسکو همکاری کرده و توانسته اند پانسمان های هوشمند جدیدی را تولید کرده که در آنها از جریان الکتریکی برای تشخیص زود هنگام آسیب های ناشی از زخم بستر و زخم های فشاری (pressure ulcers)، استفاده شده است. این کار، پیش از آنکه چشم انسان قادر به دیدن یا تشخیص این زخم ها باشد، انجام می شود. در نتیجه امکان بهبودی سریع تر آنها، فراهم می شود.

Michel Maharbiz، دانشیار گروه مهندسی برق و علوم کامپیوتر دانشگاه برکلی و سرپرست پروژه پانسمان های هوشمند گفته است: ما تصمیم گرفتیم پانسمان هایی را تولید کنیم که بتوانند زخم های بستر را پیش از رسیدن به سطح پوست، به موقع تشخیص دهند.

به نقل از وی، این پانسمان ها توسط پرستار روی بدن یا درون لباس بیمار قرار می گیرند تا به طور منظم بتوانند وضعیت بیمار را پالایش و چک کنند.

همچنین، این محققان، از تغییرات الکتریکی هنگامی که مرگ سلولیِ سلول های سالم شروع می شود، استفاده کردند. آنها، یکسری پانسمان های غیرتهاجمی (non-invasive) و نازک را روی پوست موش ها تست کرده و دریافتند که این ابزار قادر به تشخیص درجه های مختلف آسیب های بافت در حیوانات مختلف نیز خواهد بود.

رفع یکی از مهم ترین مشکلات سلامتی رو به رشد

زخم های فشاری یا زخم های بستر، آسیب هایی هستند که در طولانی مدت، جریان خون انتقال یافته به پوست را قطع می کنند. در واقع، بخش های استخوانی مانند پاشنه ها، مفاصل ران و استخوان دنبالچه یا کوکسیکس (tailbone) که بیشتر تحت فشار قرار می گیرند، بیشتر در معرض آسیب های ناشی از زخم بستر قرار دارند. بیمارانی که بستری هستند یا خیلی تحرک ندارند، نیز در معرض آسیب های زخم بستری قرار دارند.

دکتر Michael Harrison، جراح و استاد تمام دانشگاه UCSF و یکی از اعضای پروژه پانسمان های هوشمند گفت: اگر قرار باشد صبر کنیم تا علائم زخم های بستر، روی پوست ظاهر شوند، برای درمان خیلی دیر خواهد شد. وی ادامه داد: این پانسمان هوشمند، پیش از آنکه زخم ها، جدی تر و وخیم تر شوند، یک سیستم پیشگام هشداری را فراهم می کند تا بتوان به کمک آن، برای درمان های سریع، اقدام کرد. اگر بتوانیم زخم های بستر را زود تشخیص دهیم، درمان آنها هم ساده تر خواهد بود.

زخم های بستر با عفونت های سپتیک مهلک مانند عفونت استاف های وخیم، در ارتباط هستند. پژوهش های اخیر نشان داده اند که احتمال مرگ بیمارانی که در بیمارستان بستری هستند، 2.8 برابر، بیشتر از بیمارانی است که دچار زخم های فشاری می باشند. شیوع روبه رشد بیماریی هایی نظیر دیابت و چاقی نیز عوامل مؤثر در زخم بسترها را تشدید کرده اند.

دکتر هریسون می گوید: یکی از مهم ترین قابلیت های این دستگاه این است که برای ارزیابی آسیب های وارده، ویژگی های الکتریکی بافت آسیب دیده را بررسی می کند. ما در حال حاضر، هیچ راه دیگری برای انجام این کار نداریم. بروز زخم های بستر و زخم های فشاری، یکی از مشکلات بزرگی است که 50 سال است مردم و پژوهشگران زیادی درصدد رفع و حل آن برآمده اند. اما من به عنوان یک پزشک یا کسی که در این زمینه تلاش هایی داشته، می گویم استفاده از پانسمان های هوشمند راهی عالی برای تشخیص زخم های بستر است.

سلول ها به عنوان خازن و مقاومت (مانند مدار) عمل می کنند.

پژوهشگران، چندین الکترود را روی یک فیلم قابل انعطاف و نازک چاپ کردند. آنها بین این الکترودها یک جریان خیلی کوچک برقرار کردند تا با استفاده از فرکانس های مختلفی از جریان الکتریکی، نقشه مکانی دقیقی از وضعیت سلامت پوست، به دست آورند. این تکنیک، طیف سنجی امپدانس نامیده می شود.

پژوهشگران، فشار وارده بر پوست را تغییر دادند تا بتواند دامنه های متفاوتی از شدت زخم بستر را ایجاد کنند. علامت های شش ضلعی نارنجی، نشانگر قسمت هایی است که پانسمان روی پوست قرار گرفته و نقطه چین های آبی، قسمت هایی از پوست را نشان می دهد که فشار روی آنها، اعمال شده است.

این پژوهشگران نشان دادند زمانی که غشاهای سلولی به درستی کار می کنند، باید نسبتاً نفوذناپذیر باشند. بنابراین، در برابر محتویات رسانای سلول، به صورت یک عایق عمل می کنند. این کار سلول را می توان با یک خازن مقایسه کرد. زمانی که مرگ سلولی شروع می شود، دیواره و غشای سلولی شروع به تخریب کرده و پس از، ازبین رفتنِ کامل دیواره و آسیب به غشا، سیگنال های الکتریکی می توانند از آنها عبور کنند. این کار را هم می توان با عملکرد مقاومت در یک مدار الکتریکی مقایسه نمود. انتقال جریان الکتریکی از الکترودها به پوست نشان دهنده تخریب غشای سلولی و در نتیجه بیمار شدن سلول های پوست است.

برای ایجاد زخم فشاری مصنوعی روی بدن موش ها، پوست آنها را بین دو قطعه آهنربا به مدت 1 یا 3 ساعت قرار داده و فشار آرامی ایجاد کردند. در این مدت، موش ها به انجام فعالیت های طبیعی خود مشغول بودند. ادامه خونریزی پس از برداشتن دو قطعه مغناطیسی، سبب ایجاد عفونت و اکسیداتیو و تسریع مرگ سلولی شد. پس از انجام این مراحل، برای جمع آوری داده ها، از پانسمان های هوشمند استفاده شد.

مدت زمان استفاده از این پانسمان ها یک بار در روز، حداقل سه روز یا تا زمان پیشرفت زخم بود. جای تعجب نبود که یک ساعت فشار ملایم، سبب ایجاد زخم سطحی و برگشت پذیر شد، در حالی که فشار سه ساعته و شدیدتر، سبب ایجاد آسیب دائمی گردید.

به هر حال، پانسمان هوشمند می تواند تغییرات ایجاد شده در مقاومت الکتریکی ثابت را از طریق افزایش نفوذپذیری غشا (که نشانگر مرگ سلولی است) تشخیص دهد.

آینده نویدبخش

Sarah Swisher، عضو پروژه پانسمان هوشمند دانشگاه برکلی، می گوید: یکی از مهم ترین نکات این پروژه، استفاده از راهکارهای جامع و کاملی است که به ما کمک می کند تا درک کنیم که این روش چگونه می تواند برای تشخیص زخم های در حال بزرگ شدن در بافت های پیچیده، استفاده شود. در گذشته، از طیف سنجی امپدانس برای کشت سلولی، میکروبی یا ارزیابی های ساده تر استفاده می شد. اما امروزه با یک جهش بزرگ در این زمینه، از این تکنولوژی برای تشخیص زخم بستر و زخم فشاری استفاده می شود.

می توان آینده ای را تصور کرد که پانسمان های هوشمند، اطلاعات بسیار دقیق و جالبی در مورد زخم های بستر و تسریع روند بهبود آنها، ارائه می کنند.

دیدگاه نامه فن تریکس (کلیک کنید)

* وارد بحث شوید و دیدگاه هایتان را به اشتراک بگذارید.
* پس از تایید دیدگاه، ارسال پاسخ توسط دیگران، و یا ثبت دیدگاه جدید توسط سایر کاربران در مطالب مورد علاقه خود، ایمیل اطلاع رسانی دریافت کنید.
* با دریافت لایک از سایر کاربران دیدگاه خود را به جایگاه های بالاتر برسانید.
* با ثبت دیدگاه سازنده و مفید، نظر نویسنده مطلب را جهت پین کردن دیدگاهتان جلب کنید.
* تنها با آموزش و یادگیری می توان آینده را ساخت. پس اگر مطلب یا دیدگاه مفیدی در رابطه با این مقاله دارید، حتما در قسمت دیدگاه ها با دوستان خود در میان بگذارید.

سلب مسئولیت! مقالات مربوط به بخش سلامتی، پزشکی، زیبایی، روانشناسی، تناسب اندام و ... تنها برای آموزش و افزایش اطلاعات کاربران فارسی زبان گرد آوری شده و صرفا جنبه اطلاع رسانی دارند و مسئولیت صحت توصیه های نقل شده در مطالب بر عهده تیم فن تریکس نمی باشد. اطلاعات بیشتر