Monitorul portabil de respirație detectează rapid bolile pulmonare care pun viața în pericol
Oamenii de știință au dezvoltat un analizor portabil de respirație care poate detecta cu precizie și rapiditate sindromul de detresă respiratorie acută (ARDS). Dispozitivul promite să crească ratele de supraviețuire și să reducă costurile de asistență medicală pentru persoanele cu afecțiuni pulmonare cu potențial de viață
Echipa descrie dezvoltarea și testarea noii tehnologii compacte - care are aproximativ dimensiunea unei cutii de pantofi - într-o lucrare care apare în jurnal Chimie analitică și bioanalitică.
Diagnosticarea în timp util și urmărirea ARDS sunt foarte provocatoare, deoarece starea se poate modifica și progresa rapid și are mai multe cauze posibile.
„Cele mai frecvent utilizate instrumente de predicție ARDS sunt corecte doar aproximativ 18% din timp”, spune autorul studiului co-senior Xudong Fan, profesor de inginerie biomedicală la Universitatea din Michigan, în Ann Arbor.
În schimb, el și colegii săi au arătat că analizorul portabil de respirație complet automat poate diagnostica ARDS cu o precizie de 90% în aproximativ 30 de minute.
Cercetătorii au testat tehnologia pe 48 de voluntari care primeau tratament la spitalul Universității din Michigan. Dintre voluntari, 21 aveau ARDS, iar ceilalți au servit drept controale.
„Am constatat,” explică prof. Fan, „că dacă dispozitivul nostru ne spune că pacientul este pozitiv pentru ARDS, este foarte probabil să fie pozitiv”.
Instrument de diagnosticare și monitorizare
Tehnologia din dispozitiv utilizează cromatografia gazoasă pentru a analiza aproape 100 de molecule în respirația expirată. Captează o mostră de respirație printr-un tub care se conectează la portul de expirație al unui ventilator mecanic.
Rezultatele analizei permit medicilor nu numai să testeze ARDS, ci și să determine cât de avansată este starea. Dispozitivul poate monitoriza, de asemenea, progresul tratamentului după diagnostic.
„Suntem capabili să detectăm apariția și îmbunătățirea stării înainte ca modificările tradiționale ale razelor X și testarea sângelui să apară”, explică prof. Fan.
Majoritatea persoanelor care dezvoltă ARDS se află în spital, primind tratament pentru alte afecțiuni de sănătate.
Este rar ca ARDS să se dezvolte în afara spitalului; atunci când se întâmplă acest lucru, este cel mai probabil deoarece persoana are deja pneumonie severă sau o afecțiune similară gravă.
Potrivit informațiilor despre acest studiu de la Institutele Naționale de Sănătate (NIH), în jur de 200.000 de oameni dezvoltă ARDS și 74.000 mor în fiecare an în SUA.
Pneumonia, sepsisul, trauma și aspirația se numără printre cauzele ARDS. Acestea fac ca plămânii să se inflameze și să se umple cu lichid. Fluidul obstrucționează micile saci de aer ai plămânilor, prin care oxigenul trece în sânge și dioxidul de carbon iese din el.
Persoanele cu ARDS necesită, de obicei, tratament intensiv și sprijin de la ventilatoare mecanice până când plămânii lor se vindecă.
Cu toate acestea, mulți dintre cei care supraviețuiesc ARDS se luptă să revină la activitățile lor obișnuite, deoarece funcția lor pulmonară rămâne slabă.
Detectare și urmărire anterioară
Detectarea ARDS mai devreme este cheia îmbunătățirii șanselor și calității recuperării.
„Capacitatea noastră de a îmbunătăți rezultatele cu ARDS”, spune autorul co-senior al studiului, Kevin R. Ward, profesor de medicină de urgență și inginerie biomedicală la Universitatea din Michigan, a fost practic oprită de lipsa tehnologiilor care pot rapid și cu acuratețe diagnosticați precoce boala, precum și urmăriți progresul acesteia. ”
Metoda actuală pentru diagnosticarea ARDS se bazează pe raze X toracice, care sunt costisitoare și implică expunere la radiații, și teste de sânge, care sunt invazive.
Aceste proceduri durează ore întregi pentru a produce rezultate, iar medicii trebuie să le repete pentru a monitoriza progresul. În cel mai bun caz, nu pot arăta decât starea anterioară; nu o urmăresc în timp real.
„Toate metodele noastre actuale au ca rezultat tratarea bolii prea târziu sau lipsa informațiilor care ne indică dacă terapiile noastre fac diferența destul de curând”, explică prof. Ward.
Prin utilizarea respirației expirate, tehnologia pe care am dezvoltat-o rezolvă ambele probleme și ne deschide oportunități semnificative pentru a ne permite să tratăm mai devreme și să dezvoltăm o serie de terapii medicinale de precizie pentru ARDS.
Prof. Kevin R. Ward
Echipa prevede oportunități de a dezvolta tehnologia pentru un diagnostic mai rapid și o mai bună urmărire a mai multor alte afecțiuni inflamatorii care afectează plămânii sau sângele, cum ar fi pneumonia, astmul și sepsisul.
