Innovative Technologie bietet eine nicht-invasive Möglichkeit, Blutgerinnung zu beobachten

Forscher der University of Tokyo haben einen Weg gefunden, die Gerinnungsaktivität im Blut zu beobachten – ohne invasive Verfahren zu benötigen. Unter Verwendung einer neuen Art von Mikroskop und künstlicher Intelligenz (KI) zeigt ihre Studie, wie Thrombozytenklumpen bei Patienten mit Koronararterienerkrankung (CAD) verfolgt werden können, wodurch die Tür zu sicherer, personalisierter behandelt wird.

Wenn Sie sich jemals geschnitten haben, haben Sie Blutplättchen in Aktion gesehen – diese winzigen Blutzellen sind wie Notfallreparaturarbeiter, um den Schaden zu schließen und zu bluten. Aber manchmal überreagieren sie. Bei Menschen mit Herzerkrankungen können sie in Arterien gefährliche Gerinnsel bilden, was zu Herzinfarkten oder Schlaganfällen führt.

Blutplättchen spielen eine entscheidende Rolle bei Herzerkrankungen, insbesondere bei CAD, da sie direkt an der Bildung von Blutgerinnseln beteiligt sind. Um gefährliche Gerinnsel zu verhindern, werden Patienten mit CAD häufig mit Treffpunkten behandelt. Es ist jedoch immer noch schwierig, genau zu bewerten, wie gut diese Medikamente in jedem Einzelnen funktionieren, was die Überwachung der Thrombozytenaktivität sowohl für Ärzte als auch für Forscher zu einem wichtigen Ziel macht. „

Dr. Kazutoshi Hirose, Assistenzprofessor des Krankenhauses der Universität von Tokio und führender Autor der Studie

Diese Herausforderung drängte Hirose und seine Mitarbeiter dazu, ein neues System zur Überwachung von Blutplättchen in Bewegung zu entwickeln, indem sie ein optisches Hochgeschwindigkeits-Gerät und künstliche Intelligenz verwenden.

„Wir haben ein fortschrittliches Gerät verwendet, das als Freency-Division Multiplexed (FDM) -Mikroskop bezeichnet wird und wie eine super-Hochgeschwindigkeits-Kamera funktioniert, die scharfe Bilder von Blutkörperchen in Fluss aufnimmt“, sagte Co-Autor Yuqi Zhou, Assistenzprofessor für Chemie an der Universität von Tokio. „Genau wie Verkehrskameras jedes Auto auf der Straße erfassen, fängt unser Mikroskop jede Sekunde Tausende von Bildern von Blutkörperchen in Bewegung auf. Wir verwenden dann künstliche Intelligenz, um diese Bilder zu analysieren. Die KI kann erkennen, ob es sich um ein einzelnes Thrombozyten (wie ein Auto handelt), ein Klumpen aus Blutplättchen (wie ein Stau) oder sogar ein weißes Blutkörperchen -Taging (wie ein polizeilicher Schüttelfrost).“

Das Forschungsteam wandte diese Technik auf Blutproben von über 200 Patienten an. Ihre Bilder zeigten, dass Patienten mit akutem Koronarsyndrom mehr Thrombozytenaggregate aufwiesen als Patienten mit chronischen Symptomen – die die Idee unterstützen, dass diese Technologie das Gerinnungsrisiko in Echtzeit verfolgen kann.

„Ein Teil meiner wissenschaftlichen Neugier besteht aus den jüngsten Fortschritten in der Hochgeschwindigkeitsbildgebung und der künstlichen Intelligenz, die neue Wege eröffnet haben, um die Blutkörperchen in Bewegung zu beobachten und zu analysieren“, sagte Dr. Keisuke Goda, Professorin für Chemie an der Universität von Tokio, die das Forschungsteam leitete. „KI kann Muster über das, was das menschliche Auge erkennen kann, sehen.“

Eine der wichtigsten Erkenntnisse war, dass ein einfaches Blut, das aus dem Arm stammt – und nicht aus den Arterien des Herzens – fast dieselben Informationen lieferte.

„Wenn Ärzte verstehen möchten, was in den Arterien passiert, insbesondere in den Koronararterien, müssen sie invasive Eingriffe durchführen, z. B. ein Katheter durch das Handgelenk oder die Leistengegend, um Blut zu sammeln“, sagte Hirose. „Wir haben festgestellt, dass nur eine regelmäßige Blutprobe aus einer Vene im Arm an den Arterien aussagekräftige Informationen über Thrombozytenaktivitäten liefern kann. Das ist aufregend, weil der Prozess den Prozess viel einfacher, sicherer und bequemer macht.“

Die langfristige Hoffnung ist, dass diese Technologie Ärzten dazu beitragen wird, die Behandlung von Herzerkrankungen besser zu personalisieren.

„Wie einige Menschen in Abhängigkeit von ihrem Körper mehr oder weniger Schmerzmittel brauchen, stellten wir fest, dass die Menschen auf Thrombozytengesellschaften unterschiedlich reagieren. Tatsächlich sind einige Patienten von wiederkehrenden Thrombose betroffen, andere leiden unter Rezidiven von Blutungsereignissen auch bei den gleichen Tegelbereitschaftsmedikamenten“, sagte Hirose. „Unsere Technologie kann Ärzten helfen, zu erkennen, wie sich die Blutplättchen jedes Einzelnen in Echtzeit verhalten. Das bedeutet, dass Behandlungen angepasst werden können, um die Bedürfnisse jeder Person besser entsprechen.“

„Unsere Studie zeigt, dass selbst etwas so kleines wie eine Blutkörperchen eine große Geschichte über Ihre Gesundheit erzählen kann“, fügte Zhou hinzu.

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