Prenosni monitor za dihanje hitro zazna smrtno nevarno pljučno bolezen
Znanstveniki so razvili prenosni analizator dihanja, ki lahko natančno in hitro zazna sindrom akutne dihalne stiske (ARDS). Naprava obljublja, da bo povečala preživetje in zmanjšala stroške zdravstvene oskrbe za ljudi s potencialno smrtno nevarnimi pljučnimi stanji.
Skupina opisuje razvoj in preizkušanje kompaktne nove tehnologije - približno velikosti škatle za čevlje - v prispevku, ki je objavljen v reviji Analitična in bioanalitična kemija.
Pravočasna diagnoza in sledenje ARDS sta zelo zahtevna, ker se stanje lahko hitro spremeni in napreduje ter ima več možnih vzrokov.
"Najpogosteje uporabljena orodja za napovedovanje ARDS so pravilna le približno 18% časa," pravi sodelavec avtor študije Xudong Fan, profesor biomedicinskega inženirstva na Univerzi v Michiganu v Ann Arboru.
V nasprotju s tem je s sodelavci pokazal, da lahko popolnoma avtomatiziran prenosni analizator dihanja diagnosticira ARDS z natančnostjo, ki znaša 90% v približno 30 minutah.
Raziskovalci so tehnologijo preizkusili na 48 prostovoljcih, ki so se zdravili v bolnišnici Univerze v Michiganu. Od prostovoljcev jih je 21 imelo ARDS, drugi pa so služili kot nadzor.
"Ugotovili smo," pojasnjuje prof. Fan, "da če naša naprava pove, da je bolnik pozitiven na ARDS, je zelo verjetno, da je pozitiven."
Orodje za diagnostiko in spremljanje
Tehnologija v napravi uporablja plinsko kromatografijo za analizo skoraj 100 molekul v izdihanem dihu. Zajame vzorec diha skozi cev, ki se poveže z odprtino za izdih mehanskega ventilatorja.
Rezultati analize omogočajo zdravnikom, da ne samo testirajo ARDS, temveč tudi ugotovijo, kako napredovalo je stanje. Naprava lahko spremlja tudi napredek zdravljenja po diagnozi.
"Uspeli smo zaznati nastanek in izboljšanje stanja, še preden bi prišlo do tradicionalnih sprememb rentgenskih žarkov in krvnih preiskav," pojasnjuje prof. Fan.
Večina ljudi, ki razvijejo ARDS, je v bolnišnici in se zdravi zaradi drugih zdravstvenih stanj.
Redko se ARDS razvije zunaj bolnišnice; ko se to zgodi, je to najverjetneje zato, ker ima oseba že hudo pljučnico ali podobno resno stanje.
Po podatkih o tej študiji Nacionalnega inštituta za zdravje (NIH) približno 200.000 ljudi vsako leto razvije ARDS in 74.000 ljudi umre zaradi tega stanja v ZDA.
Pljučnica, sepsa, travma in aspiracija so med vzroki ARDS. Zaradi tega se pljuča vnamejo in napolnijo s tekočino. Tekočina ovira drobne zračne vrečke pljuč, skozi katere kisik prehaja v kri, ogljikov dioksid pa iz nje.
Ljudje z ARDS običajno potrebujejo intenzivno zdravljenje in podporo mehanskih ventilatorjev, dokler se njihova pljuča ne zacelijo.
Vendar se mnogi tisti, ki preživijo ARDS, trudijo, da se vrnejo k svojim rednim dejavnostim, ker pljučna funkcija ostaja slaba.
Prejšnje odkrivanje in sledenje
Prejšnje odkrivanje ARDS je ključnega pomena za izboljšanje možnosti in kakovosti okrevanja.
»Naša sposobnost izboljšanja rezultatov z ARDS,« pravi soizkuženi avtor študije Kevin R. Ward, profesor urgentne medicine in biomedicinskega inženirstva na Univerzi v Michiganu, »je bila v bistvu ustavljena zaradi pomanjkanja tehnologij, ki bi lahko hitro in natančno zgodaj diagnosticirati bolezen in spremljati njen napredek. "
Trenutna metoda diagnosticiranja ARDS temelji na rentgenskem slikanju prsnega koša, ki je drago in vključuje izpostavljenost sevanju, in krvnih preiskavah, ki so invazivne.
Ti postopki trajajo ure, da dosežejo rezultate, zdravniki pa jih morajo ponoviti, da spremljajo napredek. V najboljšem primeru lahko samo pokažejo, kako je bilo stanje prej; ne sledijo mu v realnem času.
"Vse naše sedanje metode povzročajo, da bolezen zdravimo prepozno ali pa nimamo informacij, ki bi povedale, ali naše terapije kaj kmalu vplivajo," pojasnjuje prof. Ward.
"Z uporabo izdihanega diha tehnologija, ki smo jo razvili, rešuje oba problema in odpira pomembne priložnosti, ki nam omogočajo zgodnejše zdravljenje in razvoj številnih terapij natančne medicine za ARDS."
Prof. Kevin R. Ward
Skupina predvideva priložnosti za razvoj tehnologije za hitrejšo diagnozo in boljše sledenje številnim drugim vnetnim stanjem, ki vplivajo na pljuča ali kri, kot so pljučnica, astma in sepsa.
