Носимое оптическое устройство может обнаружить послеродовое кровотечение

Новое носимое устройство визуализации, которое отслеживает изменения кровотока в руках, ногах или руках пациентки, может быть использовано в качестве системы раннего предупреждения послеродового кровотечения – относительно распространенного осложнения родов, на которое ежегодно приходится более 30% материнской смертности. Лазерный датчик, который был успешно испытан на моделируемых тканях и на свиньях, сейчас проходит испытания на здоровых людях-добровольцах.

Послеродовое кровотечение является основной причиной материнской смертности во всем мире, и в настоящее время его диагностируют либо путем простого наблюдения, либо путем мониторинга стандартных жизненно важных показателей, таких как частота сердечных сокращений и артериальное давление. Эти методы часто недооценивают тяжесть кровопотери, поскольку организм реагирует на кровотечение перенаправлением кровотока к жизненно важным органам и ограничением его в периферических областях, таких как руки, ноги и руки. Результат – сужение сосудов в периферических областях в сочетании с нормальным или почти нормальным кровотоком в сердцевине тела – означает, что жизненно важные показатели могут оставаться неизменными до тех пор, пока не будет потеряно много крови. Таким образом, возможность обнаружить периферическую вазоконстрикцию в режиме реального времени позволит врачам раньше предупредить о кровопотере, что позволит им начать потенциально жизненно важное лечение.

Измерение кровотока

Новое устройство, разработанное Кристин О'Брайен и коллеги в Вашингтонский университет в Сент-Луисе, США, для измерения кровотока используется метод, называемый лазерной спекл-контрастной визуализацией. Лазерный свет от наручного устройства попадает на ткани, а затем рассеивается обратно на камеру или детектор. В результате получается характерный узор лазерных спеклов, который формируется, когда свет взаимодействует с клетками крови, проходящими через систему кровообращения пациента.

«Модель меняется со временем, и скорость, с которой она меняется, напрямую связана с кровотоком», — объясняет Франческа Бонетта-Мистели, ведущий автор исследования в Биомедицинская оптика Экспресс описание нового устройства. «Мы можем зафиксировать эти изменения на видео, а затем применить алгоритм, который генерирует одно значение для каждого кадра видео, которое напрямую коррелирует с кровотоком».

Первоначально исследователи протестировали свое устройство, поместив его на платформу, имитирующую ткань, с полым каналом, содержащим жидкость, похожую на молоко. Когда они изменили скорость потока этой имитирующей кровь жидкости, они наблюдали почти идеальную линейную реакцию на изменения потока. Важно отметить, что они обнаружили, что сигнал, измеряемый устройством, известный как индекс лазерного спекл-потока (LSFI), более сильно коррелировал с объемом кровопотери, чем стандартные показатели жизнедеятельности, такие как уровень оксигенации крови. Дальнейшие испытания на живых свиньях, находящихся под наркозом и перенесших кровопотерю, дали столь же многообещающие данные.

«Этот результат указывает на то, что устройство может точно отслеживать изменения перфузии в запястье, возникающие в результате кровопотери. в естественных условиях», - рассказывает О'Брайен Мир физики. «Более того, устройство превзошло показатели жизненно важных функций, которые являются текущим стандартом для обнаружения кровотечений в послеродовом периоде».

«Огромные клинические применения»

Эта работа является первым шагом в разработке и проверке концепции первоначального прототипа устройства, добавляет она. «Эта технология имеет огромное клиническое применение в качестве монитора кровотока в любых условиях (больница, родильный дом или сельская местность). Рождающие пациентки могут носить устройство во время родов и в послеродовом периоде, чтобы постоянно измерять изменения кровотока и обнаруживать как внутренние, так и внешние кровотечения».

Помимо кровотечений, эту технологию можно также использовать для мониторинга влияния лекарств на гемодинамику или для изучения состояния сердечно-сосудистой системы, добавляет она.

Команда Вашингтонского университета сейчас работает над улучшением конструкции устройства (например, делая его меньше) и над разработкой методов калибровки LSFI, которые сделают показания более сопоставимыми между различными испытуемыми. Исследователи также хотели бы увеличить время автономной работы устройства и добавить в него другие датчики, которые бы давали более полную картину о состоянии пациента.

«Мы планируем провести те же измерения с небеременными и беременными пациентками, чтобы изучить известные гемодинамические изменения, которые происходят во время беременности», — говорит О'Брайен. «Мы также хотим контролировать периферический кровоток у пациенток, рожающих как естественным путем, так и путем кесарева сечения, чтобы подтвердить, что устройство способно обнаружить послеродовое кровотечение в обоих случаях у людей».

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://physicsworld.com/a/wearable-optical-device-could-detect-postpartum-haemorrhage/