Nové modely kůže s umělými cévami zajistí přesnější měření zdravotnických přístrojů pro všechny barvy pleti

Mnoho zdravotnických přístrojů a nositelných senzorů, od pulzních oxymetrů po fitness trackery, funguje na principu prosvěcování kůže světlem a měření vráceného signálu.

Mnoho zdravotnických přístrojů a nositelných senzorů, od pulzních oxymetrů po fitness trackery, funguje na principu prosvěcování kůže světlem a měření vráceného signálu. Studie však ukázaly, že některé optické přístroje mohou být méně přesné u lidí s tmavší pletí, což vyvolává obavy ohledně rovnosti v přístupu ke zdravotní péči a bezpečnosti pacientů.

Vědci z VTT Technického výzkumného centra Finska se v nedávné studii publikované v časopise Journal of Biomedical Optics zaměřili na řešení tohoto problému. Vyvinuli realistické testovací modely podobné kůži, které reprezentují různé odstíny pleti a obsahují umělé krevní cévy s proudící tekutinou připomínající krev.

Tyto modely, známé jako optické fantomy, jsou navrženy tak, aby pomohly výzkumníkům testovat a zlepšovat zařízení dříve, než budou použita na pacientech. Na rozdíl od lidských dobrovolníků poskytují fantomy kontrolovaný a opakovatelný způsob hodnocení výkonu světelných technologií za různých podmínek. Mnoho stávajících fantomů však nedostatečně reprezentuje rozmanitost lidských odstínů pleti.

Pro vytvoření reprezentativnějších modelů vědci sestrojili vícevrstvé struktury, které napodobují vnější vrstvu kůže, hlubší tkáň a podkožní tuk. Také do nich vložili síť umělých krevních cév a připojili ji k miniaturní pumpě, která cirkuluje tekutinu podobnou krvi fantomem. To týmu umožnilo simulovat průtok krve pod kůží, podobně jako v těle.

Tým vyrobil modely kůže představující světlejší, střední a tmavší odstíny pleti a poté změřil, jak interagují se světlem. Jejich výsledky ukázaly, že fantomy věrně reprodukovaly vzory odrazivosti pozorované u skutečné kůže. Modely pokrývaly kategorie odstínů pleti podobné těm, které jsou hlášeny pro evropskou, jihoasijskou a africkou populaci. Tento vývoj je klíčový pro zajištění, že budoucí zdravotnické přístroje budou spolehlivě sloužit všem bez ohledu na barvu pleti.