Преносимият монитор за дишане бързо открива животозастрашаващи белодробни заболявания
Учените са разработили преносим анализатор на дишането, който може точно и бързо да открие синдром на остър респираторен дистрес (ARDS). Устройството обещава да увеличи процента на оцеляване и да намали разходите за здравеопазване за хора с потенциално животозастрашаващо белодробно състояние.
Екипът описва разработването и тестването на компактната нова технология - която е приблизително колкото размера на кутия за обувки - в статия, публикувана в списанието Аналитична и биоаналитична химия.
Навременната диагностика и проследяване на ARDS са много предизвикателни, тъй като състоянието може да се промени и да прогресира бързо и има няколко възможни причини.
„Най-често използваните инструменти за прогнозиране на ARDS са верни само в 18% от случаите“, казва съ-старшият автор на изследването Xudong Fan, професор по биомедицинско инженерство в Университета на Мичиган, в Ан Арбър.
За разлика от него, той и колегите му показаха, че напълно автоматизираният преносим анализатор на дишане може да диагностицира ARDS с точност до 90% за около 30 минути.
Изследователите са тествали технологията на 48 доброволци, които са били на лечение в болницата на Университета в Мичиган. От доброволците 21 са имали ARDS, а останалите са служили за контрол.
„Установихме“, обяснява проф. Фан, „че ако нашето устройство ни казва, че пациентът е положителен за ARDS, е много вероятно те да са положителни.“
Инструмент за диагностика и наблюдение
Технологията в устройството използва газова хроматография за анализ на близо 100 молекули при издишан дъх. Той улавя проба от дишането през тръба, която се свързва с отвора за издишване на механичен вентилатор.
Резултатите от анализа позволяват на лекарите не само да тестват ARDS, но и да определят доколко напреднало е състоянието. Устройството може също да следи напредъка на лечението след диагностициране.
„Ние сме в състояние да открием началото и подобряването на състоянието, преди да настъпят традиционните промени в рентгеновите и кръвни изследвания“, обяснява проф. Фан.
Повечето хора, които развиват ARDS, са в болница и се лекуват за други здравословни състояния.
Рядко се случва ARDS да се развие извън болницата; когато това се случи, това е най-вероятно, защото човекът вече има тежка пневмония или подобно тежко състояние.
Според информация за настоящото проучване от Националния институт по здравеопазване (NIH) около 200 000 души развиват ARDS и 74 000 умират от състоянието всяка година в САЩ.
Пневмонията, сепсисът, травмата и аспирацията са сред причините за ARDS. Те карат белите дробове да се възпаляват и да се пълнят с течност. Течността пречи на малките въздушни торбички на белите дробове, през които кислородът преминава в кръвта и въглеродният диоксид преминава от нея.
Хората с ARDS обикновено се нуждаят от интензивно лечение и подкрепа от механични вентилатори, докато белите им дробове се излекуват.
Много от преживелите ARDS обаче се борят да се върнат към редовните си дейности, тъй като белодробната им функция остава лоша.
По-рано откриване и проследяване
Откриването на ARDS по-рано е от ключово значение за подобряване на шансовете и качеството на възстановяване.
„Нашата способност да подобряваме резултатите с ARDS“, казва съ-старшият автор на изследването Кевин Р. Уорд, професор по спешна медицина и биомедицинско инженерство в Университета в Мичиган, „основно е спряна от липсата на технологии, които могат бързо и точно диагностицирайте болестта по-рано, както и проследете нейния напредък. "
Настоящият метод за диагностициране на ARDS разчита на рентгеновите лъчи на гръдния кош, които са скъпи и включват облъчване и кръвни тестове, които са инвазивни.
Тези процедури отнемат часове, за да дадат резултати, а лекарите трябва да ги повторят, за да наблюдават напредъка. В най-добрия случай те могат само да покажат как състоянието е било по-рано; не го проследяват в реално време.
„Всички наши настоящи методи водят до това, че ние лекуваме болестта твърде късно или нямаме информация, която да ни казва дали нашите терапии имат значение скоро,“ обяснява проф. Уорд.
„Използвайки издишания дъх, разработената от нас технология решава и двата проблема и отваря значителни възможности да ни позволи да лекуваме по-рано и да разработим множество терапии за прецизна медицина за ARDS.“
Проф. Кевин Р. Уорд
Екипът предвижда възможности за разработване на технологията за по-бърза диагностика и по-добро проследяване на няколко други възпалителни състояния, които засягат белите дробове или кръвта, като пневмония, астма и сепсис.
