Портативний монітор дихання швидко виявляє захворювання легенів, що загрожують життю
Вчені розробили портативний аналізатор дихання, який може точно і швидко виявити гострий респіраторний дистрес-синдром (ARDS). Пристрій обіцяє підвищити рівень виживання та зменшити витрати на охорону здоров’я для людей з потенційно небезпечним для життя станом легенів.
Команда описує розробку та випробування нової компактної технології - розміром приблизно із взуттєву коробку - у статті, що міститься в журналі Аналітична та біоаналітична хімія.
Своєчасна діагностика та відстеження ARDS є дуже складною, оскільки стан може швидко змінюватися та прогресувати і має кілька можливих причин.
"Найбільш часто використовувані засоби прогнозування ARDS правильні лише приблизно в 18% випадків", - говорить співстарший автор дослідження Сюдонг Фан, професор біомедичної інженерії в Університеті Мічигану в Ен-Арбор.
На противагу цьому, він та його колеги показали, що повністю автоматизований портативний аналізатор дихання може діагностувати ARDS з точністю до 90% приблизно за 30 хвилин.
Дослідники протестували технологію на 48 добровольцях, які проходили лікування в лікарні Університету Мічигану. З добровольців 21 мали АРДС, а інші служили контролем.
«Ми виявили, - пояснює професор Фан, - що, якщо наш пристрій повідомляє нам, що пацієнт позитивно оцінюється за ГРДС, дуже ймовірно, що він позитивний».
Засіб діагностики та моніторингу
Технологія пристрою використовує газову хроматографію для аналізу майже 100 молекул на видиху. Він захоплює зразок дихання через трубку, яка з'єднується з отвором для видиху механічного вентилятора.
Результати аналізу дозволяють лікарям не тільки пройти тест на ГРДС, але й визначити, наскільки далеко прогресував стан. Пристрій може також контролювати хід лікування після діагностики.
"Ми можемо виявити початок та поліпшення стану до того, як відбудуться традиційні зміни в рентгені та аналізі крові", - пояснює професор Фан.
Більшість людей, у яких розвивається ГРДС, перебувають у лікарні та отримують лікування від інших захворювань.
Рідко випадки розвитку ГРДС за межами лікарні; коли це трапляється, це, швидше за все, тому, що людина вже має важку пневмонію або подібний важкий стан.
Згідно з інформацією про це дослідження, проведене Національним інститутом охорони здоров’я (NIH), близько 200 000 людей розвивають ARDS і 74 000 помирають від цього стану в США щороку.
Пневмонія, сепсис, травма та аспірація є одними з причин ГРН. Вони викликають запалення легенів і наповнення рідиною. Рідина перешкоджає крихітним повітряним мішечкам легенів, через які кисень проникає в кров, а вуглекислий газ - з неї.
Люди, які страждають на ГРДС, зазвичай потребують лікування інтенсивної терапії та підтримки з боку механічних вентиляторів, поки їхні легені не заживуть.
Однак багато хто з тих, хто переживає ГРДС, намагаються повернутися до своєї звичайної діяльності, оскільки їх функція легень залишається поганою.
Раніше виявлення та відстеження
Раніше виявлення ARDS є ключовим фактором для покращення шансів та якості відновлення.
«Наша здатність покращувати результати за допомогою ARDS, - говорить співстарший автор дослідження Кевін Р. Уорд, професор медицини невідкладних станів та біомедичної інженерії в Університеті Мічигану, - в основному зупинена через відсутність технологій, які можуть швидко і точно рано діагностувати хворобу, а також відстежувати її розвиток ».
Сучасний метод діагностики ГРДС покладається на рентген грудної клітини, який є дорогим і включає радіаційне опромінення, та інвазивні аналізи крові.
Ці процедури вимагають годин, щоб отримати результати, і лікарям доводиться повторювати їх, щоб контролювати прогрес. У кращому випадку вони можуть лише показати, як стан був раніше; вони не відстежують це в режимі реального часу.
"Усі наші сучасні методи призводять до того, що ми лікуємо хворобу занадто пізно або не маємо інформації, яка говорить нам, чи досить швидко наша терапія змінює ситуацію", - пояснює професор Уорд.
"Використовуючи видих, видих, розроблена нами технологія вирішує обидві проблеми та відкриває значні можливості для лікування раніше та для розробки безлічі точних методів лікування АРДС".
Професор Кевін Р. Уорд
Команда передбачає можливості розробити технологію для більш швидкої діагностики та кращого відстеження кількох інших запальних станів, що впливають на легені або кров, таких як пневмонія, астма та сепсис.
