多合一工具能觀察看不見的地方准確發現問題傷口
1966 年,當柯克船長在《星際迷航》的第一集中手持Tricorder出場時,這個集數據傳感、掃描和分析於一身的小工具似乎是一項相當有用但卻非常遙遠的技術。將近60 年後的今天,加拿大和墨西哥的科學家們為了複製類似的手持診斷工具,開發出了Swift Ray 1,它可以連接智能手機,利用熱信號和細菌熒光來識別受感染的傷口。
Swift Ray 1 是世界上第一款超光譜設備,體積小巧,可以放進口袋,它可以捕捉受傷部位產生的熱量,幫助臨床醫生區分炎症和感染。
在對66 處傷口進行的臨床研究中,該設備認為20 處傷口未發炎,26 處發炎,20 處感染。研究人員發現,當採用一種名為”k-近鄰”的機器學習算法時,該設備能識別出100%的感染傷口和91%的非感染傷口。
由於癒合的傷口會有一定程度的發紅,因此醫生很難判斷傷口何時從正常發炎轉變為潛在的嚴重感染。
“傷口護理是當今最昂貴、最容易被忽視的威脅之一,對患者和我們的整個醫療保健系統都是如此,”通訊作者、美國西部大學和Swift Medical 公司的羅伯特-弗雷澤(Robert Fraser )說。”臨床醫生需要更好的工具和數據,以便為遭受不必要痛苦的病人提供最佳服務。”
該設備可連接到智能手機,並與相關應用程序鏈接。除了醫療級照片外,它還能記錄紅外熱成像(測量熱量)和細菌熒光成像(使細菌在紫外線照射下發光)。
第一作者、麥吉爾大學健康中心的何塞-拉米雷斯-加西亞-盧納(Jose Ramirez-GarciaLuna)博士解釋說:”研究表明,細菌成像有助於指導臨床醫生移除無法存活的組織,但它本身無法識別感染。”熱成像技術可以讓我們深入了解皮下發生的炎症和循環變化”。
雖然這類可視診斷工具已經開發了一段時間,但它們通常只專注於一個方面,例如紅外熱成像。熱變化可能是炎症的結果,而不是感染,這就是細菌熒光成像發揮作用的地方。
研究人員說,這些結果可能還需要進一步研究,例如,傷口可能是涼的,因此被認為沒有發炎,但受傷部位的血液供應有限,因此反而影響了癒合。
這種價格低廉、單一用途的小工具可以幫助臨床醫生更快地進行干預,這對控制感染至關重要。而且,它也比科幻片里柯克的設備更精簡一些。Swift Ray 1 還能識別不同的皮膚色素,這對於僅靠視力分診的臨床醫生來說是很困難的。
弗雷澤提醒說:”這只是一項試驗性研究,後續研究還在計劃之中。未來,需要有更多傷口類型的病人群體來驗證不同人群的情況。”
該研究發表在《醫學前沿》(Frontiers in Medicine)雜誌上。