Owrzodzenia stóp należą do najpoważniejszych powikłań cukrzycy i są jedną z głównych przyczyn hospitalizacji oraz amputacji kończyn dolnych u chorych. Naukowcy z Uniwersytetu w Melbourne, Uniwersytetu RMIT oraz Bolton Clarke opracowali innowacyjne narzędzie wykorzystujące sztuczną inteligencję i obrazowanie termiczne, które może znacząco przyspieszyć identyfikację pacjentów wymagających intensywniejszego leczenia. Technologia o nazwie THERMUL ma wspierać lekarzy w podejmowaniu decyzji klinicznych jeszcze zanim pojawią się widoczne oznaki nieprawidłowego gojenia rany.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa narzędzie THERMUL wykorzystujące sztuczną inteligencję i obrazowanie termiczne do oceny owrzodzeń stopy cukrzycowej.
- Jakie są wyniki badania klinicznego z udziałem 110 pacjentów, na podstawie którego opracowano algorytm przewidujący proces gojenia ran.
- Dlaczego wczesna identyfikacja owrzodzeń zagrożonych opóźnionym gojeniem może zmniejszyć ryzyko hospitalizacji i amputacji.
- Jakie korzyści THERMUL może przynieść pacjentom mieszkającym poza dużymi ośrodkami medycznymi oraz systemowi ochrony zdrowia.
Owrzodzenia stopy cukrzycowej pozostają ogromnym wyzwaniem
Cukrzyca dotyka obecnie ponad 500 milionów osób na świecie, a według przedstawionych danych u około 34% pacjentów w ciągu życia rozwinie się owrzodzenie stopy. Powikłanie to wiąże się z wysokim ryzykiem zakażeń, hospitalizacji, amputacji kończyn dolnych, a nawet przedwczesnej śmierci.
Wczesne wykrycie problemów z gojeniem ma kluczowe znaczenie dla skuteczności leczenia. Niestety, w praktyce klinicznej lekarze często mogą ocenić skuteczność terapii dopiero po kilku tygodniach od rozpoczęcia leczenia, co w części przypadków oznacza utratę cennego czasu.
THERMUL – sztuczna inteligencja analizuje temperaturę ran
Nowe rozwiązanie opracowane przez australijskich naukowców nosi nazwę THERMUL. Jest to narzędzie wykorzystujące obrazowanie termiczne oraz algorytmy sztucznej inteligencji, które działa z wykorzystaniem smartfona i lekkiej kamery termowizyjnej.
Technologia analizuje rozkład temperatury wokół owrzodzenia stopy cukrzycowej. Powstające obrazy termiczne zawierają informacje niewidoczne podczas standardowego badania klinicznego, a algorytm AI potrafi wykrywać charakterystyczne wzorce wskazujące, czy rana prawdopodobnie zagoi się w ciągu najbliższych 12 tygodni, czy też istnieje zwiększone ryzyko opóźnionego gojenia. Dzięki temu lekarze mogą wcześniej podjąć decyzję o zmianie strategii leczenia, skierowaniu pacjenta do specjalisty lub zastosowaniu bardziej intensywnej terapii.
Badanie kliniczne objęło 110 pacjentów
Skuteczność THERMUL oceniono podczas badania klinicznego przeprowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu w Melbourne, Uniwersytetu RMIT i Bolton Clarke we współpracy z Austin Health oraz St Vincent’s Hospital w Melbourne. Badaniem objęto 110 pacjentów z owrzodzeniami stopy cukrzycowej. Schemat badania obejmował:
- wykonanie zdjęć termowizyjnych podczas pierwszej wizyty w klinice,
- kolejne obrazowanie po dwóch tygodniach,
- następne badanie po czterech tygodniach,
- ocenę stanu zagojenia ran po upływie 12 tygodni.
Uzyskane dane pozwoliły porównać obrazy termiczne wykonane na początku leczenia z rzeczywistym przebiegiem gojenia.
Algorytm nauczył się rozpoznawać wzorce gojenia
Na podstawie zgromadzonych danych zespół badawczy wytrenował model sztucznej inteligencji identyfikujący charakterystyczne wzorce temperatury związane z przebiegiem procesu gojenia. Profesor endokrynologii Elif Ekinci, kierownik Wydziału Medycyny Uniwersytetu w Melbourne i dyrektor Australijskiego Centrum Przyspieszania Innowacji w Leczeniu Cukrzycy (ACADI), powiedział:
Wykorzystując te dane, nauczyliśmy algorytm sztucznej inteligencji rozpoznawać wzorce ciepła na początkowych obrazach termicznych, które były powiązane z owrzodzeniami, które się zagoiły, w porównaniu z tymi, które się nie zagoiły. Dodał również: Te wzorce mogą stanowić wczesną wskazówkę co do prawdopodobnej ścieżki gojenia się rany, potencjalnie umożliwiając lekarzom identyfikację osób, którym mogłaby pomóc wcześniejsza interwencja lub eskalacja leczenia.
Możliwość wcześniejszego leczenia zamiast oczekiwania
Obecne wytyczne kliniczne dotyczące leczenia owrzodzeń stopy cukrzycowej zakładają ocenę skuteczności terapii przede wszystkim w ciągu pierwszych czterech tygodni leczenia. THERMUL może skrócić czas potrzebny do oceny ryzyka niepowodzenia terapii. Jeżeli narzędzie potwierdzi swoją skuteczność w kolejnych badaniach, lekarze będą mogli znacznie wcześniej identyfikować pacjentów wymagających bardziej zaawansowanego leczenia. Może to oznaczać:
- szybsze skierowanie do specjalistycznych ośrodków,
- wcześniejsze wdrożenie bardziej agresywnego leczenia,
- ograniczenie liczby infekcji,
- zmniejszenie ryzyka amputacji,
- redukcję liczby hospitalizacji.
Korzyści dla pacjentów mieszkających poza dużymi ośrodkami
Jednym z największych atutów tej technologii medycznej jest jej mobilność. THERMUL wykorzystuje lekką kamerę termowizyjną oraz smartfon, dzięki czemu może być stosowany poza wyspecjalizowanymi centrami leczenia stopy cukrzycowej. Ma to szczególne znaczenie dla mieszkańców obszarów regionalnych, wiejskich oraz oddalonych od dużych szpitali, gdzie dostęp do diabetologów i specjalistów leczenia ran jest ograniczony. Dr Rajna Ogrin, starszy pracownik naukowy Bolton Clarke University, podkreśla:
Osoby z regionów, które chorują na cukrzycę i otrzymują opiekę w domu lub za pośrednictwem służb wsparcia, mogą nie mieć w odpowiednim czasie dostępu do specjalistycznych usług w zakresie leczenia stopy cukrzycowej. Dodaje również: przenośne, bezkontaktowe narzędzie, takie jak THERMUL, ma potencjał, aby zapewnić wsparcie decyzyjne na poziomie specjalistycznym bliżej miejsca, w którym ludzie mieszkają i otrzymują opiekę.
Potencjalne korzyści dla systemu ochrony zdrowia
Profesor Dinesh Kumar z Uniwersytetu RMIT zwraca uwagę, że technologia może przynieść korzyści nie tylko pacjentom, lecz także całemu systemowi ochrony zdrowia. Jak podkreśla:
Cukrzycowa choroba stóp stanowi poważne obciążenie dla pacjentów i australijskiego systemu opieki zdrowotnej, generując szacunkowe koszty rzędu 875 milionów dolarów rocznie. Dodał również: dzięki możliwości wcześniejszej identyfikacji owrzodzeń, które mogą powodować opóźnione gojenie się ran, THERMUL ma potencjał, aby poprawić dostęp do terminowej opieki i ograniczyć powikłania związane z chorobą stóp związaną z cukrzycą.
Jeżeli technologia zostanie wdrożona do praktyki klinicznej, może przyczynić się do zmniejszenia kosztów leczenia poprzez ograniczenie liczby ciężkich powikłań wymagających hospitalizacji oraz amputacji.
THERMUL nadal przechodzi proces walidacji
Projekt rozpoczął się dzięki finansowaniu Australijskiego Centrum Przyspieszania Innowacji w Leczeniu Cukrzycy (ACADI), które umożliwiło stworzenie pierwszego prototypu. Obecnie zespół badawczy pozyskał kolejne środki:
- 490 539 dolarów australijskich z programu Australian Economic Accelerator,
- 50 000 dolarów australijskich z University of Melbourne Proof of Concept Fund.
Nowe finansowanie ma umożliwić:
- walidację technologii w większej liczbie placówek,
- testowanie narzędzia w środowiskach miejskich, regionalnych i odległych,
- dalsze doskonalenie modelu AI z wykorzystaniem bardziej zróżnicowanych danych populacyjnych.
Na obecnym etapie THERMUL przechodzi kolejne procesy walidacyjne i rozwojowe, które są niezbędne przed jego rutynowym wykorzystaniem w praktyce klinicznej. W projekt zaangażowanych jest wiele instytucji, w tym Australian Centre for Accelerating Diabetes Innovations (ACADI), Austin Health, Bolton Clarke, St Vincent’s Hospital Melbourne, Royal Flying Doctor Service Victoria oraz Software Medical Devices Pty Ltd.
Główne wnioski
- THERMUL to narzędzie wykorzystujące sztuczną inteligencję i obrazowanie termiczne, które pozwala przewidywać, czy owrzodzenie stopy cukrzycowej zagoi się w ciągu 12 tygodni, wspierając wcześniejsze decyzje terapeutyczne.
- Technologia została opracowana na podstawie badania klinicznego z udziałem 110 pacjentów, podczas którego analizowano obrazy termiczne wykonywane na początku leczenia oraz po 2 i 4 tygodniach.
- Wczesna identyfikacja ran zagrożonych opóźnionym gojeniem może ograniczyć liczbę hospitalizacji, zakażeń i amputacji kończyn dolnych u osób z cukrzycą.
- Projekt znajduje się na etapie dalszej walidacji i rozwoju, a jego twórcy pozyskali ponad 540 tys. dolarów australijskich na kolejne badania i przygotowanie technologii do przyszłego wdrożenia w praktyce klinicznej.
Źródło:
- https://www.unimelb.edu.au/newsroom/news/2026/august/new-tool-enables-early-intervention-for-diabetes-related-foot-ulcers
