Ο ουλώδης ιστός, γνωστός και ως ίνωση, είναι η μάστιγα των εμφυτευμάτων ιατρικών συσκευών. Ακόμη και όταν λαμβάνουν δυνητικά σωτήριες θεραπείες φαρμάκων, τα σώματα των ασθενών συχνά σχηματίζουν ουλές γύρω από το ξένο αντικείμενο, αναγκάζοντας έτσι τελικά το εμφύτευμα να δυσλειτουργήσει ή να αποτύχει. Αυτή η αντίδραση μπορεί να περιορίσει δραστικά την αποτελεσματικότητα μιας διαδικασίας, αλλά μια νέα σημαντική ανακάλυψη που συνδυάζει μαλακή ρομποτική και
τεχνητή νοημοσύνη
θα μπορούσε σύντομα να ξεπεράσει το ενοχλητικό εμπόδιο.
Σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε με
Επιστήμη Ρομποτικής
μια συνεργασία μεταξύ ερευνητών στο MIT και του Πανεπιστημίου του Galway οδήγησε σε νέα
τεχνολογία
ιατρικής
συσκευή
ς που βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη και ένα εύπλαστο σώμα για να αποφύγει τη συσσώρευση ουλώδους ιστού.
«Φανταστείτε ένα θεραπευτικό εμφύτευμα που μπορεί επίσης να αισθάνεται το περιβάλλον του και να ανταποκρίνεται όπως χρειάζεται χρησιμοποιώντας την τεχνητή νοημοσύνη», δήλωσε η Rachel Beatty, συν-επικεφαλής συγγραφέας και υποψήφια μεταδιδάκτορας στο Πανεπιστήμιο του Galway.
είπε σε δήλωση
. «Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να δημιουργήσει επαναστατικές αλλαγές στην παροχή εμφυτεύσιμων φαρμάκων για μια σειρά χρόνιων ασθενειών».
Το μυστικό όπλο της τεχνολογίας είναι η αγώγιμη, πορώδης μεμβράνη της που μπορεί να ανιχνεύει πότε μπλοκάρεται από ουλώδη ιστό. Όταν αυτό αρχίζει να συμβαίνει, ένας αλγόριθμος μηχανικής μάθησης ξεκινά για να επιβλέπει μια αναδυόμενη θεραπεία γνωστή ως μηχανοθεραπεία, στην οποία τα μαλακά ρομποτικά εμφυτεύματα φουσκώνουν και ξεφουσκώνουν σε διάφορες ταχύτητες και μεγέθη για να αποτρέψουν το σχηματισμό ουλώδους ιστού.
[Related: A micro-thin smart bandage can quickly heal and monitor wounds.]
Η Ellen Roche, καθηγήτρια μηχανολογίας του MIT και συν-συγγραφέας της μελέτης, εξηγεί ότι τα εξατομικευμένα, ακριβή συστήματα χορήγησης φαρμάκων θα μπορούσαν να ωφεληθούν πολύ από την ανταπόκριση στις αντιδράσεις του ανοσοποιητικού συστήματος των ατόμων.
Επιπλέον
, τέτοιες συσκευές θα μπορούσαν να μειώσουν τα «εκτός στόχου αποτελέσματα» διασφαλίζοντας παράλληλα τη χορήγηση των σωστών δόσεων φαρμάκων στους κατάλληλους χρόνους.
«Το έργο που παρουσιάζεται εδώ είναι ένα βήμα προς αυτόν τον στόχο», πρόσθεσε σε μια δήλωση.
Στις προσομοιώσεις εκπαίδευσης, η συσκευή της ομάδας θα μπορούσε να αναπτύξει εξατομικευμένα, συνεπή δοσολογικά σχήματα σε καταστάσεις που περιλαμβάνουν σημαντική ίνωση. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η τεχνητή νοημοσύνη της νέας συσκευής θα μπορούσε να ελέγξει αποτελεσματικά την απελευθέρωση φαρμάκων ακόμα και σε ένα «χειρότερο σενάριο πολύ παχύ και πυκνού ουλώδους ιστού», σύμφωνα με την 31η Αυγούστου.
ανακοίνωση
.
Σύμφωνα με τον Garry Duffy, ανώτερο συγγραφέα της μελέτης και καθηγητή ανατομίας και αναγεννητικής ιατρικής στο Πανεπιστήμιο του Galway, η ομάδα επικεντρώθηκε αρχικά στη χρήση του νέου ρομπότ για τη θεραπεία του διαβήτη. «Οι κάνουλες χορήγησης ινσουλίνης αποτυγχάνουν λόγω της απόκρισης του ξένου σώματος και πρέπει να αντικαθίστανται συχνά (περίπου κάθε 3-5 ημέρες)», είπε.
PopSci
μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. «Εάν μπορούμε να αυξήσουμε τη μακροζωία του σωληνίσκου, μπορούμε στη συνέχεια να διατηρήσουμε τον σωληνίσκο για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα με λιγότερες αλλαγές του σετ που απαιτούνται από το άτομο που ζει με διαβήτη».
Πέρα από τον διαβήτη, οραματίζονται ένα μέλλον όπου η συσκευή μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί σε ποικίλες ιατρικές καταστάσεις και σχήματα χορήγησης φαρμάκων. Σύμφωνα με τον Duffy, οι εξελίξεις θα μπορούσαν σύντομα «να παρέχουν συνεπή και ανταποκρινόμενη δοσολογία για μεγάλα χρονικά διαστήματα, χωρίς τη συμμετοχή του γιατρού, ενισχύοντας την αποτελεσματικότητα και μειώνοντας την ανάγκη για αντικατάσταση της συσκευής λόγω ίνωσης», είπε στη δήλωση της 31ης Αυγούστου.
