Luce utilizzato per rapidamente, facilmente misurare le proprietà di coagulazione del sangue

Giugno 10, 2016 Admin Salute 0 2
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Difettosa coagulazione del sangue è una delle principali cause di morte evitabile in pazienti che hanno subito traumi o interventi chirurgici subiti. Di difesa naturale del corpo contro una grave perdita di sangue è il processo di coagulazione, in cui piastrine, proteine ​​del plasma, e di altri componenti del sangue interagiscono per formare una struttura a rete, come appiccicoso. Ma spesso le cose vanno male, e il sangue coagula troppo poco o troppo.

Per fornire caregivers con informazioni tempestive sulle proprietà di coagulazione del sangue di un paziente, i ricercatori del Massachusetts General Hospital hanno sviluppato un dispositivo ottico che richiede solo poche gocce di sangue e pochi minuti per misurare i parametri chiave della coagulazione che possono guidare le decisioni mediche, come quanto sangue trasfondere o cosa dosi di farmaci anticoagulanti per amministrare. I ricercatori descrivono il loro nuovo dispositivo in un articolo pubblicato oggi della Optical Society (OSA) accesso aperto rivista Biomedical Optics Express.

"Attualmente, le misure più complete di coagulazione sono una batteria di test di laboratorio che sono costosi e può richiedere ore per eseguire," ha dichiarato Seemantini Nadkarni, un assistente professore presso il Centro Wellman per photomedicine presso il Massachusetts General Hospital e della Harvard Medical School e autore senior sulla carta Biomedical Optics Express. Fa notare che gli altri sistemi sono stati sviluppati che forniscono misurazioni coagulazione presso il punto di cura, ma i sistemi possono essere grandi e costosi o con altre limitazioni, come la richiesta notevoli quantità di sangue o solo misurando il tempo di coagulazione.




"Il nostro obiettivo è quello di fornire quante più informazioni di un test di laboratorio, ma di fornire rapidamente ed economicamente al letto del paziente", ha detto Nadkarni.

Per raggiungere questo obiettivo Nadkarni ei suoi colleghi si rivolse a una tecnica ottica che ha aperto la strada chiamato macchiolina laser reologia (LSR). In LSR, i ricercatori brillano di luce laser in un campione e monitorare i modelli di luce che rimbalzano indietro. La squadra di Nadkarni aveva precedentemente utilizzato la tecnica per misurare le proprietà meccaniche di una gamma di diversi tipi di tessuto e trovato che era estremamente sensibile alla coagulazione del sangue.

Quando la luce colpisce un campione di sangue, le cellule del sangue e piastrine disperdono la luce. Nel sangue coagulato queste particelle di scattering di luce muoversi facilmente su, rendendo il modello di luce diffusa, chiamato modello macchiolina, fluttuano rapidamente.

"E 'quasi come guardare un cielo stellato, con scintillanti stelle," ha detto Nadkarni del modello macchiolina. "Ma, come il sangue inizia a coagulare, le cellule del sangue e le piastrine si fondono all'interno di una rete di fibrina per formare un coagulo. Il movimento è limitata, come il campione ottenere più rigido, e lo scintillio del modello macchiolina è ridotta in modo significativo."

Nadkarni e il suo team hanno usato una macchina fotografica in miniatura ad alta velocità per registrare il pattern altalenante macchiolina e quindi correlato l'intensità dei cambiamenti nel modello con due importanti misure di campioni di sangue: tempo di coagulazione e la concentrazione di fibrinogeno, una proteina che svolge un ruolo chiave nel processo di coagulazione. I medici in un pronto soccorso o di eseguire l'intervento potrebbero utilizzare le misurazioni per prendere decisioni su quanto sangue per dare un paziente di sanguinamento e che tipo di prodotto del sangue, ad esempio piastrine o fibrinogeno, è necessario più.

"L'individuazione tempestiva dei difetti di coagulazione seguita dalla appropriate trasfusioni di sangue prodotto è fondamentale nella gestione dei pazienti sanguinamento", ha detto Nadkarni. "Se si trasfondere troppo, ci potrebbero essere ulteriori difetti della coagulazione che si verificano, ma se non trasfondere abbastanza, sanguinamento continua."

All'altra estremità dello spettro, Nadkarni dice che il dispositivo potrebbe anche aiutare i pazienti il ​​cui sangue coagula troppo facilmente, formare coaguli all'interno dei vasi sanguigni in una condizione chiamata trombosi. Questi pazienti assumono farmaci anticoagulanti e devono visitare regolarmente laboratori di avere il loro sangue analizzato e le dosi dei farmaci regolata. Avere un piccolo dispositivo che potrebbe prendere le stesse misure in uno studio medico oa casa potrebbe ridurre i costi e disagi, aumentando la sicurezza del trattamento anticoagulante, Nadkarni detto.

"Non vedo l'ora di lavorare sulla emozionante fase successiva, in cui abbiamo intenzione di condurre una sperimentazione clinica del dispositivo LSR presso il punto di assistenza in sala operatoria e nello studio del medico, utilizzando solo una o due gocce di sangue", ha detto Markandey Tripathi , un borsista postdottorato presso il Wellman Center e autore principale sulla carta Biomedical Optics Express.

"Esistere Alcuni altri dispositivi rapidi, ma questi hanno diversi svantaggi, che vanno dalla scarsa correlazione con i test di laboratorio centrale per abilità necessarie per interpretare i risultati", ha aggiunto Elizabeth van Cott, che è un professore associato di Patologia presso il Massachusetts General Hospital e della Harvard Medical School, e un co-autore sulla carta. "La capacità del dispositivo LSR di fornire risultati rapidi utilizzando piccole quantità di sangue sarebbe estremamente utile per pazienti particolarmente in suite operativi, servizi di emergenza, e unità di terapia intensiva, così come per qualsiasi paziente con un disturbo della coagulazione."

Attualmente il dispositivo ottico sviluppato da Nadkarni ei suoi colleghi ha le dimensioni di una scatola di tessuto ed è collegato ad un computer. Il team sta lavorando per miniaturizzare ulteriormente il sistema e si propone di effettuare studi clinici con una versione portatile più piccolo di un telefono cellulare entro il prossimo anno.

L'abstract dell'articolo si possono trovare online all'indirizzo: http://www.opticsinfobase.org/boe/abstract.cfm?uri=boe-5-3-817

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