Monitor napas portabel dengan cepat mendeteksi penyakit paru-paru yang mengancam nyawa
Para ilmuwan telah mengembangkan alat analisis napas portabel yang dapat secara akurat dan cepat mendeteksi sindrom gangguan pernapasan akut (ARDS). Perangkat ini menjanjikan untuk meningkatkan tingkat kelangsungan hidup dan mengurangi biaya perawatan kesehatan bagi orang-orang dengan kondisi paru-paru yang berpotensi mengancam nyawa.
Tim menjelaskan pengembangan dan pengujian teknologi baru yang ringkas - yang kira-kira seukuran kotak sepatu - dalam makalah yang ditampilkan di jurnal. Kimia Analitik dan Bioanalitik.
Diagnosis dan pelacakan ARDS yang tepat waktu sangat menantang karena kondisinya dapat berubah dan berkembang pesat dan memiliki beberapa kemungkinan penyebab.
“Alat prediksi ARDS yang paling umum digunakan hanya benar sekitar 18% dari waktu,” kata rekan penulis studi senior Xudong Fan, seorang profesor teknik biomedis di Universitas Michigan, di Ann Arbor.
Sebaliknya, ia dan rekannya menunjukkan bahwa penganalisis napas portabel yang sepenuhnya otomatis dapat mendiagnosis ARDS dengan akurasi mendekati 90% dalam waktu sekitar 30 menit.
Para peneliti menguji teknologi tersebut pada 48 sukarelawan yang menerima perawatan di rumah sakit Universitas Michigan. Dari relawan, 21 menderita ARDS dan yang lainnya berperan sebagai kontrol.
“Kami telah menemukan,” Prof. Fan menjelaskan, “bahwa jika perangkat kami memberi tahu kami bahwa pasien positif ARDS, kemungkinan besar mereka positif.”
Alat diagnostik dan pemantauan
Teknologi dalam perangkat tersebut menggunakan kromatografi gas untuk menganalisis hampir 100 molekul dalam napas yang dihembuskan. Ini menangkap sampel napas melalui tabung yang terhubung ke port pernafasan ventilator mekanis.
Hasil analisis memungkinkan dokter tidak hanya untuk menguji ARDS tetapi juga untuk menentukan seberapa jauh kondisinya. Perangkat juga dapat memantau kemajuan pengobatan setelah diagnosis.
“Kami dapat mendeteksi permulaan dan perbaikan kondisi sebelum perubahan tradisional pada sinar-X dan tes darah terjadi,” jelas Prof. Fan.
Kebanyakan orang yang mengembangkan ARDS berada di rumah sakit, menerima perawatan untuk kondisi kesehatan lainnya.
ARDS jarang berkembang di luar rumah sakit; bila ini terjadi, kemungkinan besar orang tersebut telah menderita pneumonia berat atau kondisi serius serupa.
Menurut informasi tentang penelitian ini dari National Institutes of Health (NIH), sekitar 200.000 orang mengembangkan ARDS dan 74.000 meninggal karena kondisi tersebut setiap tahun di Amerika Serikat.
Pneumonia, sepsis, trauma, dan aspirasi adalah beberapa penyebab ARDS. Ini menyebabkan paru-paru meradang dan terisi dengan cairan. Cairan tersebut menghalangi kantung udara kecil di paru-paru, yang melaluinya oksigen masuk ke dalam darah dan karbondioksida keluar darinya.
Orang dengan ARDS biasanya memerlukan perawatan perawatan intensif dan dukungan dari ventilator mekanis sampai paru-paru mereka sembuh.
Namun, banyak dari mereka yang selamat dari ARDS kesulitan untuk kembali ke aktivitas rutin mereka karena fungsi paru-paru mereka tetap buruk.
Deteksi dan pelacakan lebih awal
Mendeteksi ARDS lebih awal adalah kunci untuk meningkatkan peluang dan kualitas pemulihan.
“Kemampuan kami untuk meningkatkan hasil dengan ARDS,” kata rekan penulis studi senior Kevin R. Ward, seorang profesor kedokteran darurat dan teknik biomedis di University of Michigan, “pada dasarnya terhalang oleh kurangnya teknologi yang dapat dengan cepat dan akurat mendiagnosis penyakit sejak dini, serta melacak perkembangannya. "
Metode saat ini untuk mendiagnosis ARDS bergantung pada rontgen dada, yang mahal dan melibatkan paparan radiasi, dan tes darah, yang bersifat invasif.
Prosedur ini membutuhkan waktu berjam-jam untuk membuahkan hasil dan dokter harus mengulanginya untuk memantau kemajuan. Yang terbaik, mereka hanya bisa menunjukkan bagaimana kondisinya sebelumnya; mereka tidak melacaknya dalam waktu nyata.
“Semua metode kami saat ini mengakibatkan kami terlambat mengobati atau tidak memiliki informasi yang memberi tahu kami apakah terapi kami segera membuat perbedaan,” jelas Prof. Ward.
"Dengan memanfaatkan napas yang dihembuskan, teknologi yang kami kembangkan memecahkan kedua masalah dan membuka peluang signifikan untuk memungkinkan kami menangani lebih awal dan mengembangkan sejumlah terapi pengobatan presisi untuk ARDS."
Prof. Kevin R. Ward
Tim memperkirakan peluang untuk mengembangkan teknologi untuk diagnosis yang lebih cepat dan pelacakan yang lebih baik dari beberapa kondisi peradangan lain yang memengaruhi paru-paru atau darah, seperti pneumonia, asma, dan sepsis.
