Oparzona skóra ma temperaturę niższą od otaczającej ją skóry nieuszkodzonej, a także od niżej położonych obszarów ciała. Podczas gojenia temperatura chorej tkanki wzrasta, wyrównując się z temperaturą tkanki zdrowej. Proces ten można śledzić za pomocą kamery termowizyjnej, ale naukowcy zaprojektowali urządzenie, które dodatkowo wspomoże diagnostykę i leczenie ran pooparzeniowych.
W 2010 roku w Centrum Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej podjęło współpracę z Centrum Leczenia Oparzeń w Siemianowicach Śląskich. Inżynierowie i lekarze zastanawiali się wspólnie, w jaki sposób można ułatwić diagnostykę ran pooparzeniowych i kontrolowanie sposobu ich gojenia. Badacze oparli koncepcję swojego wynalazku - IR Diagnostics - o termografię medyczną.
Sama termografia to metoda obrazowania i rejestracji zmian temperatury ciał fizycznych w paśmie tzw. średniej podczerwieni (w zakresie fal o długości 2,5 – 25 µm). W medycynie jest ona stosowana dość powszechnie. Jednak idea śląskich naukowców była nieco inna. O ile termografia medyczna opiera się na płaskich obrazach, które można wykonać zwykłą kamerą termowizyjną, to wynalazek śląskiego zespołu oparty jest o tzw. termografię opasającą. Jest to technika uwzględniająca w diagnostyce anatomię ludzkiego ciała, którego powierzchnia oczywiście nie jest płaska.
„Powierzchnia oparzonej skóry ma temperaturę niższą niż skóry zdrowej, co jest związane z jej uszkodzeniem i zanikiem metabolizmu” – wyjaśnia kierująca badaniami prof. Ewa Majchrzak. W procesie gojenia temperatury te wyrównują się. Natomiast znajomość wartości różnicy tych temperatur umożliwia przede wszystkim diagnostykę samego oparzenia” – mówi. Oparzenie I stopnia nie jest groźne, wystarczy zimny kompres. Przy III stopniu oparzenia sprawa również jest jasna, ponieważ dochodzi do zwęglenia tkanek i nie ma tu zbyt wielu możliwości leczenia. Natomiast największy problem mają lekarze z oparzeniem II stopnia. „W tym przypadku lekarz musi podjąć decyzję, czy tkankę należy wyciąć chirurgicznie, czy leczyć. Możliwość rozróżnienia stopnia oparzenia w tym przypadku jest kwestią kluczową w podjęciu decyzji, ile tkanki można ocalić” – tłumaczy badaczka.
IR Diagnostics może służyć nie tylko do diagnostyki ran oparzeniowych, ale również do obrazowania gojenia się innych trudnych i rozległych ran np. cukrzycowych, w których również mamy do czynienia z różnicą temperatury.
Prototyp aparatu, który powstał dzięki współpracy naukowców Politechniki Śląskiej, Politechniki Częstochowskiej, lekarzy z Centrum Leczenia Oparzeń w Siemianowicach Śląskich i inżynierów z Instytutu Aparatury Medycznej w Zabrzu przesuwa się nad ciałem pacjenta, „skanując” powierzchnię rany. Po dokonaniu pomiaru termogramy są "rozkładane" na płaszczyźnie i porównywane ze sobą. Dlatego poza samą diagnostyką oparzenia termowizja opasająca pozwala na porównanie sposobu i tempa gojenia się ran, umożliwiając dopasowanie terapii i efektywne leczenie.
„Droga takiego wynalazku do powszechnego użycia jest bardzo długa” – mówi prof. Majchrzak. "Najpierw jest koncepcja i model wirtualny, który tworzyliśmy we współpracy z siemianowickimi lekarzami, poprzez wykonanie prototypu przez zabrzański IAM, aż po testy, których wciąż jest mało. Taki sprzęt jest najpierw testowany na manekinach, sprawdza się bezpieczeństwo jego użycia, testuje sposób prowadzenia badania (np. odległość od rany, pozwalającą optymalizować pomiar), potem prowadzi się test na zdrowych i chorych” – opisuje badaczka.
Od zakończenia projektu w 2014 roku naukowcy nie mieli wystarczającej ilości środków finansowych na dokończenie badań klinicznych, ale ponieważ prototyp urządzenia uzyskał kilka nagród i medali, został zauważony. Zainteresowała się nim firma Fulco, która chce odkupić patent, dokończyć badania kliniczne i wprowadzić sprzęt do szerokiego użycia. W tej chwili rozpoczynają się prace w projekcie finansowanym ze środków województwa śląskiego, dzięki czemu dokończone zostaną badania kliniczne, a interdyscyplinarny pomysł śląskiego zespołu wejdzie do medycznego użycia.
Komentarze
[ z 2]
Nie jestem przekonany, czy akurat w naszym kraju zdarza się, aż tak wiele przypadków poparzeń, żeby zaprojektowane przez naukowców urządzenie miało nas wyjątkowo cieszyć i napawać jakimś optymizmem jeśli chodzi o leczenie ran pooparzeniowych u pacjentów dorosłych. Jednak jeśli by się już przejść do szpitala dziecięcego, czy to na izbę przyjęć czy też do oddziału zajmującego się typowo leczeniem oparzeń, wtedy mogło by się okazać, że podobne urządzenia są nie tylko bardzo potrzebne, ale nawet ogromnie przydatne i pomagają w skutecznym leczeniu tych przypadków. Trzeba przecież też pamiętać, że jeśli chodzi o leczenie oparzeń to problem nie ogranicza się do samego zagojenia powłok skórnych lub głębiej leżących tkanek jeśli one również dotknięte zostałyby problemem. Tutaj często, a właściwie w większości przypadków bardzo istotny jest także efekt kosmetyczny i fakt, aby blizna po oparzeniu była jak najmniej istotna, a dzięki temu, żeby udało się odtworzyć dawny wygląd chorego. I w tym właśnie urządzenie o którym mowa powyżej może być pomocne.
Niezależnie od tego na jak wielką skalę problem oparzeń dotyczy obywateli naszego kraju to i tak uważam, że jeśli dzięki opracowaniu nowej technologii o której mowa w tekście udałoby się poprawić standardy leczenia to będzie to bardzo pomyślnym dla wielu pacjentów wydarzeniem. Zwłaszcza, że tak jak pan powyżej zauważył, to problem często dotyczy właśnie najmłodszych pacjentów. I w tych przypadkach ważne jest, aby zadbać o odpowiednie gojenie ran, żeby nie doszło do nadmiernego bliznowacenia tkanek, a w konsekwencji dalszych problemów, kiedy skóra tak zmieniona przez patologiczne procesy będzie miała problem z tym żeby prawidłowo się naciągać. To może prowadzić do dalszych komplikacji, a najprostszą drogą by ich uniknąć jest właśnie zadbanie o właściwe gojenie rany pooparzeniowej u pacjentów w wieku dziecięcym, przed zakończeniem wzrostu zwłaszcza. Z drugiej strony oparzenia w znacznym zakresie dotyczą też ludzi starszych, w wieku podeszłym, obłożnie chorych, często unieruchomionych w łóżku. W takiej sytuacji warto byłoby skorzystać z technologii ułatwiającej gojenie choćby w tym celu, aby zapobiec niepotrzebnemu przedłużaniu gojenia się rany lub co gorsza zakażeniu lub tym podobnym powikłaniom. Dlatego uważam, że wcale nie potrzeba mieć nie wiadomo jak znaczącego odsetka pacjentów wymagających podobnego postępowania, aby leczenie tą drogą miało sens, podobnie jak opracowywanie nowych skutecznych sposobów zaradczych.