Thiết bị quang học đeo trên người có thể phát hiện băng huyết sau sinh – Vật lý Thế giới

Thiết bị quang học đeo trên người có thể phát hiện băng huyết sau sinh – Vật lý Thế giới

Dấu thời gian: Ngày 8 tháng 2023 năm 10 00:XNUMX sáng
Nút nguồn: 3023747


Hình ảnh một thiết bị chụp ảnh đeo được mới có chức năng theo dõi sự thay đổi lưu lượng máu ở tay, chân hoặc cánh tay của bệnh nhân. Thiết bị được đeo vào cổ tay của một người và người đó đang xem biểu đồ trên màn hình máy tính xách tay
Dấu hiệu cảnh báo: Các nhà nghiên cứu đã phát triển một thiết bị đeo ở cổ tay sử dụng hình ảnh đốm laze để phát hiện các dấu hiệu sớm của xuất huyết sau sinh. (Được phép: Francesca Bonetta-Misteli, Đại học Washington ở St. Louis)

Một thiết bị chụp ảnh đeo mới theo dõi sự thay đổi lưu lượng máu ở tay, chân hoặc cánh tay của bệnh nhân có thể được sử dụng như một hệ thống cảnh báo sớm về băng huyết sau sinh - một biến chứng tương đối phổ biến khi sinh con, chiếm hơn 30% số ca tử vong ở bà mẹ mỗi năm. Cảm biến dựa trên tia laser, đã được thử nghiệm thành công trên các mô mô phỏng và ở lợn, hiện đang được thử nghiệm trên những người tình nguyện khỏe mạnh.

Xuất huyết sau sinh là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ở bà mẹ trên toàn thế giới và hiện nay bệnh này được chẩn đoán bằng quan sát đơn giản hoặc theo dõi các dấu hiệu sinh tồn tiêu chuẩn như nhịp tim và huyết áp. Những kỹ thuật này thường đánh giá thấp mức độ nghiêm trọng của việc mất máu vì cơ thể phản ứng với tình trạng xuất huyết bằng cách chuyển hướng lưu lượng máu đến các cơ quan quan trọng và hạn chế lưu lượng máu ở các khu vực ngoại vi như bàn tay, bàn chân và cánh tay. Kết quả - co mạch ở các vùng ngoại vi, cùng với lưu lượng máu bình thường hoặc gần bình thường trong lõi cơ thể - có nghĩa là các dấu hiệu sinh tồn có thể không thay đổi cho đến khi mất nhiều máu. Do đó, khả năng phát hiện tình trạng co mạch ngoại vi trong thời gian thực sẽ cảnh báo các bác sĩ lâm sàng về tình trạng mất máu sớm hơn, cho phép họ bắt đầu các phương pháp điều trị có khả năng cứu sống.

Đo lưu lượng máu

Thiết bị mới được phát triển bởi Christine O'Brien và các đồng nghiệp tại Đại học Washington ở St Louis, Mỹ, sử dụng một kỹ thuật gọi là chụp ảnh tương phản đốm laser để đo lưu lượng máu. Ánh sáng laser từ thiết bị đeo ở cổ tay chiếu vào mô và sau đó bị phân tán trở lại máy ảnh hoặc máy dò. Kết quả là một dạng đốm laze đặc trưng hình thành khi ánh sáng tương tác với các tế bào máu đi qua hệ tuần hoàn của bệnh nhân.

“Mô hình tạo ra những thay đổi theo thời gian và tốc độ thay đổi của nó liên quan trực tiếp đến lưu lượng máu,” giải thích. Francesca Bonetta-Misteli, tác giả chính của một nghiên cứu ở Quang học Y sinh Express mô tả thiết bị mới. “Chúng tôi có thể ghi lại những thay đổi này trên video và sau đó áp dụng thuật toán tạo ra một giá trị duy nhất trên mỗi khung hình video có liên quan trực tiếp đến lưu lượng máu.”

Ban đầu, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thiết bị của họ bằng cách đặt nó trên một bệ mô phỏng mô có rãnh rỗng chứa chất lỏng giống như sữa. Khi họ điều chỉnh tốc độ dòng chảy của chất lỏng mô phỏng máu này, họ đã quan sát thấy phản ứng tuyến tính gần như hoàn hảo đối với những thay đổi trong dòng chảy. Điều quan trọng là họ phát hiện ra rằng tín hiệu đo được từ thiết bị, được gọi là chỉ số lưu lượng đốm laser (LSFI), có mối tương quan chặt chẽ hơn với lượng máu mất so với các dấu hiệu sinh tồn tiêu chuẩn như mức oxy trong máu. Các thử nghiệm sâu hơn trên lợn sống, được gây mê bị mất máu cũng cho ra kết quả đầy hứa hẹn tương tự.

“Kết quả này cho thấy thiết bị có thể theo dõi chính xác những thay đổi về tưới máu ở cổ tay xảy ra do mất máu. trong cơ thể,” O'Brien kể Thế giới vật lý. “Hơn nữa, thiết bị này còn hoạt động tốt hơn các số liệu về dấu hiệu sinh tồn vốn là tiêu chuẩn hiện hành để phát hiện xuất huyết sau sinh.”

“Ứng dụng lâm sàng to lớn”

Cô cho biết thêm, công việc này là bước đầu tiên trong quá trình phát triển và thử nghiệm bằng chứng khái niệm về nguyên mẫu thiết bị ban đầu. “Công nghệ này có những ứng dụng lâm sàng to lớn như máy theo dõi lưu lượng máu ở bất kỳ môi trường nào (bệnh viện, trung tâm sinh sản hoặc vùng nông thôn). Bệnh nhân chuyển dạ có thể đeo thiết bị này trong khi sinh và sau sinh để liên tục đo những thay đổi trong lưu lượng máu và phát hiện cả chảy máu bên trong và bên ngoài.”

Ngoài vấn đề xuất huyết, công nghệ này còn có thể được sử dụng để theo dõi tác dụng của thuốc đối với huyết động học hoặc nghiên cứu sức khỏe tim mạch, bà cho biết thêm.

Nhóm Đại học Washington hiện đang nỗ lực cải thiện thiết kế của thiết bị (chẳng hạn như làm cho thiết bị nhỏ hơn) và phát triển các phương pháp hiệu chỉnh LSFI, giúp các kết quả đọc có thể so sánh được giữa các đối tượng thử nghiệm khác nhau. Các nhà nghiên cứu cũng muốn tăng tuổi thọ pin của thiết bị và bổ sung thêm các cảm biến khác để mang lại bức tranh toàn diện hơn về tình trạng của bệnh nhân.

O'Brien cho biết: “Chúng tôi dự định thực hiện các phép đo tương tự với bệnh nhân không mang thai và đang mang thai để nghiên cứu những thay đổi về huyết động đã biết xảy ra trong thai kỳ”. “Chúng tôi cũng muốn theo dõi lưu lượng máu ngoại vi ở những bệnh nhân sinh thường và sinh mổ để xác nhận rằng thiết bị có thể phát hiện xuất huyết sau sinh ở cả hai trường hợp ở người.”

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý