Monitor nafas mudah alih dengan cepat mengesan penyakit paru-paru yang mengancam nyawa
Para saintis telah membangunkan alat analisa nafas mudah alih yang dapat mengesan sindrom gangguan pernafasan akut (ARDS) secara tepat dan pantas. Peranti ini berjanji untuk meningkatkan kadar kelangsungan hidup dan mengurangkan kos penjagaan kesihatan bagi orang-orang dengan keadaan paru-paru yang berpotensi mengancam nyawa.
Pasukan ini menerangkan pengembangan dan pengujian teknologi baru yang ringkas - yang berukuran kira-kira seukuran kotak kasut - dalam makalah yang terdapat dalam jurnal Kimia Analitik dan Bioanalisis.
Diagnosis dan pengesanan ARDS tepat pada masanya sangat mencabar kerana keadaannya dapat berubah dan berkembang dengan cepat dan mempunyai beberapa kemungkinan penyebabnya.
"Alat ramalan ARDS yang paling sering digunakan hanya betul sekitar 18% masa," kata pengarang kajian kanan senior Xudong Fan, seorang profesor kejuruteraan bioperubatan di University of Michigan, di Ann Arbor.
Sebaliknya, dia dan rakan-rakannya menunjukkan bahawa alat analisis nafas mudah alih automatik sepenuhnya dapat mendiagnosis ARDS dengan ketepatan yang meningkat pada 90% dalam masa sekitar 30 minit.
Para penyelidik menguji teknologi itu pada 48 sukarelawan yang menerima rawatan di hospital University of Michigan. Dari sukarelawan, 21 mempunyai ARDS dan yang lain berfungsi sebagai kawalan.
"Kami telah menemui," kata Prof Fan, "jika peranti kami memberitahu kami bahawa pesakit positif ARDS, kemungkinan besar ia positif."
Alat diagnostik dan pemantauan
Teknologi dalam alat ini menggunakan kromatografi gas untuk menganalisis hampir 100 molekul dalam nafas yang dihembuskan. Ia menangkap sampel nafas melalui tiub yang menghubungkan ke port pernafasan ventilator mekanikal.
Hasil analisis tersebut membolehkan para doktor bukan sahaja menguji ARDS tetapi juga untuk menentukan sejauh mana tahapnya. Peranti ini juga dapat memantau kemajuan rawatan setelah diagnosis.
"Kami dapat mengesan permulaan dan peningkatan keadaan sebelum perubahan tradisional pada sinar-X dan ujian darah akan terjadi," jelas Prof Fan.
Sebilangan besar orang yang menghidap ARDS berada di hospital, menerima rawatan untuk keadaan kesihatan yang lain.
Jarang sekali ARDS berkembang di luar hospital; apabila ini berlaku, kemungkinan besar kerana orang itu sudah mengalami radang paru-paru yang teruk atau keadaan serius yang serupa.
Menurut maklumat mengenai kajian ini dari National Institutes of Health (NIH), kira-kira 200,000 orang menghidap ARDS dan 74,000 meninggal dunia setiap tahun di Amerika Syarikat.
Pneumonia, sepsis, trauma, dan aspirasi adalah antara penyebab ARDS. Ini menyebabkan paru-paru menjadi meradang dan mengisi dengan cecair. Cecair itu menghalang kantung udara kecil paru-paru, di mana oksigen masuk ke dalam darah dan karbon dioksida keluar dari dalamnya.
Orang dengan ARDS biasanya memerlukan rawatan dan sokongan rawatan intensif dari ventilator mekanikal sehingga paru-paru mereka sembuh.
Walau bagaimanapun, banyak dari mereka yang bertahan ARDS berjuang untuk kembali ke aktiviti biasa kerana fungsi paru-paru mereka masih lemah.
Pengesanan dan pengesanan lebih awal
Mengesan ARDS lebih awal adalah kunci untuk meningkatkan peluang dan kualiti pemulihan.
"Keupayaan kita untuk meningkatkan hasil dengan ARDS," kata pengarang kajian kanan senior Kevin R. Ward, seorang profesor perubatan kecemasan dan kejuruteraan bioperubatan di University of Michigan, "pada dasarnya dihentikan oleh kekurangan teknologi yang dapat dengan cepat dan tepat mendiagnosis penyakit ini lebih awal, dan mengesan perkembangannya. "
Kaedah semasa untuk mendiagnosis ARDS bergantung pada sinar-X dada, yang mahal dan melibatkan pendedahan radiasi, dan ujian darah, yang invasif.
Prosedur ini memakan masa berjam-jam untuk menghasilkan hasil dan doktor harus mengulanginya untuk memantau perkembangannya. Yang terbaik, mereka hanya dapat menunjukkan bagaimana keadaannya lebih awal; mereka tidak mengesannya dalam masa nyata
"Semua kaedah kami sekarang mengakibatkan kami mengubati penyakit ini terlalu lambat atau tidak mempunyai maklumat yang memberitahu kami jika terapi kami akan membuat perubahan tidak lama lagi," jelas Prof Ward.
"Dengan menggunakan nafas yang dihembuskan, teknologi yang kami kembangkan dapat menyelesaikan kedua-dua masalah dan membuka peluang yang besar untuk memungkinkan kami untuk mengobati lebih awal dan untuk mengembangkan sejumlah terapi perubatan tepat untuk ARDS."
Prof Kevin R. Ward
Pasukan ini meramalkan peluang untuk mengembangkan teknologi untuk diagnosis yang lebih cepat dan pengesanan yang lebih baik terhadap beberapa keadaan keradangan lain yang mempengaruhi paru-paru atau darah, seperti radang paru-paru, asma, dan sepsis.
