Přenosný monitor dechu rychle detekuje život ohrožující plicní onemocnění
Vědci vyvinuli přenosný analyzátor dechu, který dokáže přesně a rychle detekovat syndrom akutní dechové tísně (ARDS). Zařízení slibuje zvýšení míry přežití a snížení nákladů na zdravotní péči u lidí s potenciálně život ohrožujícím stavem plic.
Tým popisuje vývoj a testování kompaktní nové technologie - což je zhruba velikost botníku - v článku, který je uveden v časopise Analytická a bioanalytická chemie.
Včasná diagnostika a sledování ARDS jsou velmi náročné, protože stav se může rychle měnit a postupovat a má několik možných příčin.
„Nejčastěji používané nástroje pro predikci ARDS jsou správné jen asi v 18% případů,“ říká spoluautor studie Xudong Fan, profesor biomedicínského inženýrství na University of Michigan, v Ann Arbor.
Naproti tomu on a jeho kolegové ukázali, že plně automatizovaný přenosný analyzátor dechu dokáže diagnostikovat ARDS s přesností na 90% za přibližně 30 minut.
Vědci testovali technologii na 48 dobrovolnících, kteří byli léčeni v nemocnici University of Michigan. Z dobrovolníků mělo 21 ARDS a ostatní sloužili jako kontroly.
"Zjistili jsme," vysvětluje profesor Fan, "že pokud nám naše zařízení řekne, že pacient je pozitivní na ARDS, je vysoce pravděpodobné, že je pozitivní."
Diagnostický a monitorovací nástroj
Technologie v zařízení využívá plynovou chromatografii k analýze téměř 100 molekul ve vydechovaném vzduchu. Zachytává vzorek dechu trubicí, která se připojuje k výdechovému portu mechanického ventilátoru.
Výsledky analýzy umožňují lékařům nejen otestovat ARDS, ale také určit, do jaké míry je tento stav pokročilý. Zařízení může také sledovat postup léčby po diagnostice.
"Jsme schopni detekovat nástup a zlepšení stavu dříve, než dojde k tradičním změnám v rentgenovém záření a krevním testování," vysvětluje profesor Fan.
Většina lidí, u nichž se vyvine ARDS, je v nemocnici a je léčena pro jiné zdravotní stavy.
Je vzácné, že se ARDS vyvíjí mimo nemocnici; když k tomu dojde, je to pravděpodobně proto, že osoba již má těžký zápal plic nebo podobný závažný stav.
Podle informací o současné studii od National Institutes of Health (NIH) se přibližně 200 000 lidí vyvine ARDS a 74 000 zemře na tento stav každý rok ve Spojených státech.
Mezi příčiny ARDS patří zápal plic, sepse, trauma a aspirace. Ty způsobují zanícení plic a naplnění tekutinou. Tekutina brání malým vzduchovým vakům plic, kterými kyslík prochází do krve a oxid uhličitý z ní.
Lidé s ARDS obvykle vyžadují intenzivní péči a podporu mechanickými ventilátory, dokud se jejich plíce nezahojí.
Mnoho z těch, kteří přežijí ARDS, se však snaží vrátit zpět ke svým pravidelným činnostem, protože jejich plicní funkce zůstává špatná.
Dřívější detekce a sledování
Detekce ARDS dříve je klíčem ke zlepšení šancí a kvality zotavení.
„Naše schopnost zlepšovat výsledky pomocí ARDS,“ říká spoluautor studie Kevin R. Ward, profesor urgentní medicíny a biomedicínského inženýrství na University of Michigan, „byla v podstatě zastavena nedostatkem technologií, které mohou rychle a přesně diagnostikovat nemoc včas a sledovat její postup. “
Současná metoda diagnostiky ARDS se opírá o rentgenové záření hrudníku, které je nákladné a zahrnuje ozáření, a krevní testy, které jsou invazivní.
Tyto postupy trvají hodiny, než se dostaví výsledky, a lékaři je musí opakovat, aby sledovali pokrok. V nejlepším případě mohou ukázat, jak byl stav dříve; nesledují to v reálném čase.
"Všechny naše současné metody vedou k tomu, že s nemocí zacházíme příliš pozdě, nebo nemáme informace, které by nám sdělily, zda naše terapie budou dostatečně brzy ovlivňovat," vysvětluje profesor Ward.
"Použitím vydechovaného dechu řeší technologie, kterou jsme vyvinuli, oba problémy a otevírá významné příležitosti, které nám umožňují léčit dříve a vyvinout řadu přesných léčebných terapií pro ARDS."
Prof. Kevin R. Ward
Tým předvídá příležitosti k vývoji technologie pro rychlejší diagnostiku a lepší sledování několika dalších zánětlivých stavů, které ovlivňují plíce nebo krev, jako je zápal plic, astma a sepse.
