目前市面上穿戴式的同類傳感器一般只能測量一兩項指標,而且它們通常體積較大,操作過程也涉及繁瑣複雜的電路和電池。耗時三年研制的PETAL傳感器成功避開了這些弊端,不但無需電池,而且輕薄如紙。
新傳感科技可通過手機拍照和人工智能計算迅速判斷傷口愈合情況,有望爲傷者免去取樣時的疼痛和減輕經濟負擔。
這個比色傳感器是一個1.8厘米乘1.8厘米的方形小紙貼,可同時采集傷口的溫度、酸堿度、濕度、三甲胺含量,以及尿酸含量五個指標,分析准確率高達97%。
研究團隊接下來希望可以與醫院更密切地合作,進行臨床實驗,希望能在不久的將來推廣此項新技術,讓更多傷者從中受益。
國大醫療健康創新與科技研究院主要研究員鄭志強副教授指出,目前,醫生主要通過目測來判斷傷口愈合的情況。“如果要判斷傷口是否受感染,須用棉簽或針筒去刺破傷口,然後取出細胞或液體進行細菌培養,才能知道傷口感染情況。”
傳統棉簽取樣、細菌培養的監測方法一般耗時兩到七天,而比色傳感器僅需最多15分鍾就能通過拍照和智能計算來呈現結果,並且成本更低、采集指標更全面。
智能數據計算也讓判斷過程更加客觀,降低了目測依賴醫護人員的經驗,以及細胞取樣、細菌培養等步驟易受環境幹擾等不確定因素。
這樣的操作方式,可以有效減少傷者拆卸紗布或者綁帶的次數,減少傷者疼痛的同時,也降低傷口再次感染的風險。
談及爲何選擇檢測這五項指標,新科研材料研究與工程研究院首席科學家蘇小笛博士解釋說,溫度、酸堿度都是與感染和發炎有關的指標;尿酸和三甲胺分別是人體代謝的産物和細菌代謝的産物。
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研究員將五瓣花狀的傳感器放置在包紮紗布上,傳感器就會吸收傷口的液體。然後,代表五個指標的五個顔色會根據愈合情況變色。現場拍攝的照片捕捉到顔色變化後,通過智能數據比對,就能快速精准地得出結論。
新加坡國立大學聯合新加坡科技研究局屬下材料研究與工程研究院(Institute of Materials Research and Engineering,簡稱IMRE),研發新型人工智能驅動的傷口愈合情況比色傳感器(簡稱PETAL)。
“另外濕度則是和傷口附近的微環境有關,不同傷口愈合程度不一樣的時候,它的液體量會有變化,所以通過這五個參數,我們就可以給出非常全面的判斷。”