Innovatiivinen tekniikka tarjoaa ei-invasiivisen tavan seurata veren hyytymistä

Innovatiivinen tekniikka tarjoaa ei-invasiivisen tavan seurata veren hyytymistä

Tokion yliopiston tutkijat ovat löytäneet tavan seurata veren hyytymisaktiivisuutta - ilman invasiivisia toimenpiteitä. Uuden tyyppisen mikroskoopin ja tekoälyn (AI) avulla heidän tutkimuksensa osoittaa, kuinka sepelvaltimotautia (CAD) sairastavien potilaiden verihiutaleiden muodostumista voidaan seurata, mikä avaa oven turvallisemmalle ja yksilöllisemmälle hoidolle.

Jos olet koskaan leikannut itseäsi, olet nähnyt verihiutaleita toiminnassa – nämä pienet verisolut ovat kuin hätäkorjaushenkilöitä, jotka sulkevat vaurion ja pysäyttävät verenvuodon. Mutta joskus he ylireagoivat. Ihmisillä, joilla on sydänsairaus, ne voivat muodostaa vaarallisia hyytymiä valtimoissa, mikä johtaa sydänkohtauksiin tai aivohalvauksiin.

Verihiutaleilla on ratkaiseva rooli sydänsairauksissa, erityisesti CAD:ssä, koska ne ovat suoraan mukana verihyytymien muodostumisessa. Vaarallisten hyytymien estämiseksi CAD-potilaita hoidetaan usein kohtaamispaikoilla. On kuitenkin edelleen vaikea arvioida tarkasti, kuinka hyvin nämä lääkkeet toimivat jokaisessa yksilössä, joten verihiutaleiden aktiivisuuden seuranta on tärkeä tavoite sekä lääkäreille että tutkijoille. "

Tohtori Kazutoshi Hirose, Tokion yliopistollisen sairaalan apulaisprofessori ja tutkimuksen johtava kirjoittaja

Tämä haaste pakotti Hirosen ja hänen työtoverinsa kehittämään uuden järjestelmän liikkuvien verihiutaleiden seurantaan käyttämällä nopeaa optista laitetta ja tekoälyä.

"Käytimme kehittynyttä laitetta nimeltä taajuusjakoinen multipleksoitu (FDM) mikroskooppi, joka toimii kuin supernopea kamera, joka tallentaa teräviä kuvia virtauksessa olevista verisoluista", sanoi kemian apulaisprofessori Yuqi Zhou Tokion yliopistosta. "Aivan kuten liikennekamerat tallentavat jokaisen tiellä liikkuvan auton, mikroskooppimme tallentaa tuhansia kuvia liikkuvista verisoluista joka sekunti. Käytämme sitten tekoälyä näiden kuvien analysointiin. Tekoäly voi havaita, onko kyseessä yksittäinen verihiutale (kuten auto), verihiutalerypäle (kuten liikenneruuhka) tai jopa valkosolujen merkintä (kuten poliisin kylmä).

Tutkimusryhmä sovelsi tätä tekniikkaa yli 200 potilaan verinäytteisiin. Heidän kuvat osoittivat, että potilailla, joilla oli akuutti sepelvaltimotauti, oli enemmän verihiutaleaggregaatteja kuin potilailla, joilla oli kroonisia oireita - mikä tukee ajatusta, että tämä tekniikka voi seurata hyytymisriskiä reaaliajassa.

"Osa tieteellisestä uteliaisuudestani johtuu viimeaikaisista nopean kuvantamisen ja tekoälyn edistyksistä, jotka ovat avanneet uusia tapoja tarkkailla ja analysoida verisoluja liikkeessä", sanoo tutkimusryhmää johtanut kemian professori Tokion yliopistosta tohtori Keisuke Goda. "Tekoäly voi nähdä kuvioita enemmän kuin mitä ihmissilmä näkee."

Yksi tärkeimmistä havainnoista oli, että pelkkä käsivarresta otettu veri - mieluummin kuin sydämen valtimoista - antoi melkein saman tiedon.

"Jos lääkärit haluavat ymmärtää, mitä valtimoissa, erityisesti sepelvaltimoissa, tapahtuu, heidän on suoritettava invasiivisia toimenpiteitä, kuten katetri ranteen tai nivusen kautta veren keräämiseksi", Hirose sanoi. "Huomasimme, että pelkkä säännöllinen verinäyte käsivarren laskimosta valtimoihin voi antaa merkityksellistä tietoa verihiutaleiden aktiivisuudesta. Tämä on jännittävää, koska se tekee prosessista paljon helpompaa, turvallisempaa ja kätevämpää."

Pitkän aikavälin toivo on, että tämä tekniikka auttaa lääkäreitä yksilöimään paremmin sydänsairauksien hoitoa.

"Aivan kuten jotkut ihmiset tarvitsevat enemmän tai vähemmän kipulääkkeitä kehostaan ​​riippuen, havaitsimme, että ihmiset reagoivat eri tavalla verihiutaleiden assosiaatioihin. Itse asiassa jotkut potilaat kärsivät toistuvasta tromboosista, toiset kärsivät verenvuototapahtumien uusiutumisesta jopa samoilla verihiutaleiden vastaisilla lääkkeillä", sanoi Hirose. "Teknologiamme voi auttaa lääkäreitä näkemään, kuinka kunkin yksilön verihiutaleet käyttäytyvät reaaliajassa. Tämä tarkoittaa, että hoidot voidaan räätälöidä paremmin kunkin henkilön tarpeisiin."

"Tutkimuksemme osoittaa, että jopa niin pieni asia kuin verisolu voi kertoa suuren tarinan terveydestäsi", Zhou lisäsi.

Lähteet: