Bærbar pustevakt oppdager raskt livstruende lungesykdom
Forskere har utviklet en bærbar pusteanalysator som nøyaktig og raskt kan oppdage akutt respiratorisk nødsyndrom (ARDS). Enheten lover å øke overlevelsesgraden og redusere helsekostnadene for personer med en potensielt livstruende lungesykdom.
Teamet beskriver utvikling og testing av den kompakte nye teknologien - som er omtrent på størrelse med en skoeske - i et papir som finnes i tidsskriftet. Analytisk og bioanalytisk kjemi.
Rettidig diagnose og sporing av ARDS er veldig utfordrende fordi tilstanden kan endre seg og utvikle seg raskt og har flere mulige årsaker.
"De mest brukte ARDS-prediksjonsverktøyene er bare riktige omtrent 18% av tiden," sier medforfatterstudieforfatter Xudong Fan, professor i biomedisinsk ingeniørvitenskap ved University of Michigan, i Ann Arbor.
Derimot viste han og kollegene at den helautomatiske bærbare pusteanalysatoren kan diagnostisere ARDS med en nøyaktighet på 90% på rundt 30 minutter.
Forskerne testet teknologien på 48 frivillige som fikk behandling ved University of Michigan hospital. Av de frivillige hadde 21 ARDS, og de andre fungerte som kontroller.
"Vi har funnet ut," forklarer Prof. Fan, "at hvis enheten vår forteller oss at pasienten er positiv for ARDS, er det høyst sannsynlig at de er positive."
Diagnose- og overvåkingsverktøy
Teknologien i enheten bruker gasskromatografi for å analysere nesten 100 molekyler i pustet ut. Den fanger en prøve av pust gjennom et rør som kobles til en mekanisk ventilators utåndingsport.
Resultatene av analysen tillater leger ikke bare å teste for ARDS, men også å bestemme hvor langt avansert tilstanden er. Enheten kan også overvåke fremdriften i behandlingen etter diagnosen.
"Vi er i stand til å oppdage begynnelsen og forbedringen av tilstanden før tradisjonelle endringer i røntgenstråler og blodprøver ville forekomme," forklarer Prof. Fan.
De fleste som utvikler ARDS er på sykehuset og får behandling for andre helsemessige forhold.
Det er sjelden ARDS utvikler seg utenfor sykehuset; når dette skjer, er det mest sannsynlig fordi personen allerede har alvorlig lungebetennelse eller en lignende alvorlig tilstand.
Ifølge informasjon om den nåværende studien fra National Institutes of Health (NIH), utvikler rundt 200 000 mennesker ARDS og 74 000 dør av tilstanden hvert år i USA.
Lungebetennelse, sepsis, traumer og aspirasjon er blant årsakene til ARDS. Disse fører til at lungene blir betent og fylles opp med væske. Væsken hindrer lungenees små luftsekker, der oksygen passerer gjennom blodet og karbondioksid går ut av det.
Mennesker med ARDS trenger vanligvis intensivbehandling og støtte fra mekaniske ventilatorer til lungene gro.
Imidlertid sliter mange av de som overlever ARDS med å komme tilbake til sine vanlige aktiviteter fordi lungefunksjonen fortsatt er dårlig.
Tidligere oppdagelse og sporing
Å oppdage ARDS tidligere er nøkkelen til å forbedre sjansene og kvaliteten på utvinningen.
"Vår evne til å forbedre resultatene med ARDS," sier medforfatter av studien Kevin R. Ward, professor i akuttmedisin og biomedisinsk ingeniørvitenskap ved University of Michigan, "har i utgangspunktet blitt stoppet av mangel på teknologi som raskt og nøyaktig kan diagnostisere sykdommen tidlig, samt spore fremdriften. "
Den nåværende metoden for å diagnostisere ARDS er avhengig av røntgenstråler fra brystet, som er kostbare og involverer stråleeksponering, og blodprøver som er invasive.
Disse prosedyrene tar timer å produsere resultater, og legene må gjenta dem for å overvåke fremdriften. På sitt beste kan de bare vise hvordan tilstanden var tidligere; de sporer det ikke i sanntid.
"Alle våre nåværende metoder fører til at vi behandler sykdommen for sent eller ikke har informasjon som forteller oss om terapiene våre gjør en forskjell snart nok," forklarer prof. Ward.
"Ved å bruke pustet ut, løser teknologien vi har utviklet begge problemene og åpner for betydelige muligheter for å la oss behandle tidligere og utvikle en rekke presisjonsmedisiner for ARDS."
Prof. Kevin R. Ward
Teamet forutser muligheter for å utvikle teknologien for raskere diagnose og bedre sporing av flere andre inflammatoriske tilstander som påvirker lungene eller blodet, som lungebetennelse, astma og sepsis.
