Prenosný monitor dychu rýchlo zistí život ohrozujúce pľúcne ochorenie
Vedci vyvinuli prenosný analyzátor dychu, ktorý dokáže presne a rýchlo zistiť syndróm akútnej respiračnej tiesne (ARDS). Zariadenie sľubuje zvýšenie miery prežitia a zníženie nákladov na zdravotnú starostlivosť pre ľudí s potenciálne život ohrozujúcim ochorením pľúc.
Diagnostika syndrómu akútnej respiračnej tiesne sa v súčasnosti spolieha na röntgenové snímky hrudníka.Tím popisuje vývoj a testovanie kompaktnej novej technológie - čo je zhruba veľkosť skrinky na topánky - v článku, ktorý je uvedený v časopise Analytická a bioanalytická chémia.
Včasná diagnostika a sledovanie ARDS sú veľmi náročné, pretože stav sa môže rýchlo meniť a postupovať a má niekoľko možných príčin.
„Najčastejšie používané predikčné nástroje ARDS sú správne iba v 18% prípadov,“ hovorí spoluautorka štúdie Xudong Fan, profesorka biomedicínskeho inžinierstva na University of Michigan v Ann Arbor.
Na rozdiel od toho on a jeho kolegovia preukázali, že plne automatizovaný prenosný analyzátor dychu dokáže diagnostikovať ARDS s presnosťou na 90%, ktorá sa pohybuje okolo 30 minút.
Vedci testovali túto technológiu na 48 dobrovoľníkoch, ktorí sa liečili v nemocnici na univerzite v Michigane. Z dobrovoľníkov malo 21 ARDS a ostatní slúžili ako kontroly.
„Zistili sme,“ vysvetľuje profesor Fan, „že ak nám naše zariadenie oznámi, že pacient je pozitívny na ARDS, je vysoko pravdepodobné, že bude pozitívny.“
Diagnostický a monitorovací nástroj
Technológia v prístroji využíva plynovú chromatografiu na analýzu takmer 100 molekúl vo vydychovanom vzduchu. Zachytáva vzorku dychu hadičkou, ktorá sa pripája k výdychovému portu mechanického ventilátora.
Výsledky analýzy umožňujú lekárom nielen testovať na ARDS, ale aj určiť, do akej miery je stav pokročilý. Prístroj môže tiež monitorovať postup liečby po diagnostikovaní.
„Sme schopní zistiť nástup a zlepšenie stavu predtým, ako dôjde k tradičným zmenám v röntgenových lúčoch a krvných testoch,“ vysvetľuje profesor Fan.
Väčšina ľudí, u ktorých sa vyvinie ARDS, je v nemocnici a je liečená na iné zdravotné ťažkosti.
Je zriedkavé, že by sa ARDS vyvinul mimo nemocnicu; keď sa to stane, je to najpravdepodobnejšie preto, že osoba už má ťažký zápal pľúc alebo podobný závažný stav.
Podľa informácií o súčasnej štúdii od National Institutes of Health (NIH) sa okolo 200 000 ľudí vyvinie ARDS a 74 000 na tento stav v USA každý rok zomrie.
Medzi príčiny ARDS patrí zápal pľúc, sepsa, trauma a aspirácia. Spôsobujú zapálenie pľúc a doplnenie tekutín. Tekutina prekáža malým vzdušným vakom pľúc, cez ktoré prechádza kyslík do krvi a z nej kysličník uhličitý.
Ľudia s ARDS zvyčajne vyžadujú intenzívnu starostlivosť a podporu mechanickými ventilátormi, kým sa im pľúca nezahoja.
Mnoho z tých, ktorí prežijú ARDS, sa však snaží vrátiť späť k svojim pravidelným činnostiam, pretože ich pľúcna funkcia zostáva zlá.
Skoršie zisťovanie a sledovanie
Detekcia ARDS skôr je kľúčom k zlepšeniu šancí a kvality zotavenia.
„Naša schopnosť zlepšovať výsledky pomocou ARDS,“ hovorí spoluautorka štúdie Kevin R. Ward, profesor urgentnej medicíny a biomedicínskeho inžinierstva na University of Michigan, „bola v zásade zastavená nedostatkom technológií, ktoré dokážu rýchlo a presne diagnostikovať chorobu včas a sledovať jej priebeh. “
Súčasná metóda diagnostiky ARDS sa spolieha na röntgenové snímky hrudníka, ktoré sú nákladné a zahŕňajú radiačnú záťaž, a krvné testy sú invazívne.
Tieto postupy trvajú hodiny, kým sa dosiahnu výsledky, a lekári ich musia opakovať, aby monitorovali pokrok. V najlepšom prípade môžu iba ukázať, ako bol stav skôr; nesledujú to v reálnom čase.
"Všetky naše súčasné metódy vedú k tomu, že liečime túto chorobu príliš neskoro alebo nemáme informácie, ktoré by nám hovorili, či naša terapia prinesie čoskoro zmeny," vysvetľuje profesor Ward.
"Použitím vydychovaného dychu technológia, ktorú sme vyvinuli, rieši oba problémy a otvára významné príležitosti, ktoré nám umožňujú liečiť skôr a vyvinúť množstvo presných liečebných terapií pre ARDS."
Prof. Kevin R. Ward
Tím predpokladá príležitosti na vývoj technológie na rýchlejšiu diagnostiku a lepšie sledovanie niekoľkých ďalších zápalových stavov, ktoré ovplyvňujú pľúca alebo krv, ako je zápal pľúc, astma a sepsa.