地球与环境 2022-01-20 14:24

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Lim Chwee Teck教授(左)和Gao Yuji博士(右)是新加坡国立大学团队开发VeCare平台to mo的主要研究人员 nitor chro 网卡的伤口。

由新加坡国立大学(NUS)生物医学工程系和健康创新与技术研究所(iHealthtech)的Lim Chwee Teck教授领导的研究团队,与新加坡总医院(Singapore General Hospital)的临床合作伙伴合作,开发了一种智能可穿戴传感器,可以进行实时、全球首创,新型传感器技术可在15分钟内检测出慢性伤口的温度、pH值、细菌类型和炎症因子,从而实现快速、准确的伤口评估。

随着人口快速老龄化,越来越多的患者患有糖尿病足和慢性静脉溃疡等无法愈合的伤口。据估计,世界上大约2%的人口患有慢性创伤。这些慢性伤口的愈合过程常因感染和反复创伤等原因而中断,给患者带来严重的压力、疼痛和不适。对于糖尿病足溃疡患者,这可能导致更严重的后果,如截肢。慢性伤口需要及时护理和适当治疗,以加快伤口愈合。然而,这需要多次临床检查以进行长时间的伤口评估和治疗,这增加了医疗成本。新加坡国立大学团队的创新可以帮助减轻这些后果,并减轻慢性创伤患者不必要的痛苦。

这项研究首次发表在2021年5月21日的《科学进展》杂志上。

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2021 1021智能绷带2信用:国家 新加坡国立大学

将数字健康应用于个人医疗保健

目前对伤口的临床评估依赖于肉眼检查,或者收集伤口液体并将其送到中央实验室,以检测和分析特定的生物标志物。整个过程通常需要一到两天,可能会妨碍适当、及时和精确的医疗干预。尽管为伤口护理设计的柔性传感器最近有所发展,但它们只能探测一系列有限的标志物,如酸度、温度、氧气、尿酸和阻抗,以诊断伤口炎症。

为了应对当前的这些限制,研究人员开发了VeCare,这是一种护理点伤口评估平台,包括一种创新的伤口传感绷带、一个电子芯片和一个移动应用程序。绷带包括伤口接触层、一个可呼吸的外部屏障、一个微流控伤口液体收集器和一个柔性免疫传感器。VeCare是第一个可以在15分钟内检测细菌类型、探测炎症因子、测量酸度和温度的伤口评估平台。免疫感应绷带能够通过电化学系统从伤口液体中检测多种慢性伤口特异性生物标志物,从而快速评估伤口微环境、炎症和感染状态。微流体伤口液体收集器附着在传感器上,可引导伤口液体输送到传感器,并将其提高180%。这种设计确保了可靠的传感性能,无论溃疡的形状或大小。

此外,集成了柔性电子器件的芯片与传感器连接,将数据无线传输到应用程序,方便、实时的伤口评估和现场分析。该芯片组件由可充电电池供电,可在后续应用中重复使用。

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VeCare平台包括(从左下角顺时针方向)芯片、伤口传感器、绷带和用于实时即时护理的应用程序 nic伤口监控。

VeCare平台和移动应用程序使医生能够远程监测患者的慢性伤口状况,减少了患者前往诊所的麻烦。该绷带补充了患者现有的医疗治疗,同时促进伤口愈合过程的及时医疗干预。

“在COVID-19大流行对安全距离的要求的推动下,带有远程医疗或数字医疗能力的即时医疗设备可以在转变医疗行业和我们的社会方面发挥重要作用。我们的智能绷带技术是首个为慢性伤口管理设计的此类技术,让患者可以自由进行测试,并在家里监测自己的伤口状况,”新加坡国立大学iHealthtech主任林教授说。

与新加坡总医院合作,对患有慢性静脉溃疡的患者进行了一项VeCare的小型临床试验。他们成功地证明,该平台在评估慢性伤口方面是有效的,并能够通过及时的医疗干预监测伤口愈合的进展。

使用智能传感器进行更好的临床管理

“VeCare平台易于扩展和定制,以适应不同的生物标记面板,以监测不同类型的伤口。我们的目标是建立一个有效和易于使用的诊断和预后工具,以精确和数据为导向的临床管理病人。”林教授评论道。

研究团队的下一步是进一步开发VeCare,以满足安全性、监管和大规模生产方面的考虑。该团队将探索其他适用于其他类型伤口的适当生物标记物的结合,并利用现有临床工作流程中的数据来改善诊断和治疗。他们希望在一项更大规模的前瞻性随机临床试验中测试这项技术,试验对象是不同类型的非愈合性慢性溃疡,如糖尿病足和压疮。