Innovatieve technologie biedt een niet-invasieve manier om de bloedstolling te controleren

Innovatieve technologie biedt een niet-invasieve manier om de bloedstolling te controleren

Onderzoekers van de Universiteit van Tokio hebben een manier gevonden om de stollingsactiviteit in het bloed te monitoren – zonder de noodzaak van invasieve procedures. Met behulp van een nieuw type microscoop en kunstmatige intelligentie (AI) laat hun onderzoek zien hoe bloedplaatjesklonters bij patiënten met coronaire hartziekte (CAD) kunnen worden gevolgd, waardoor de deur wordt geopend naar een veiligere, meer gepersonaliseerde behandeling.

Als je jezelf ooit hebt gesneden, heb je bloedplaatjes in actie gezien. Deze kleine bloedcellen zijn als noodherstellers om de schade te dichten en het bloeden te stoppen. Maar soms reageren ze overdreven. Bij mensen met een hartaandoening kunnen ze gevaarlijke stolsels in de slagaders vormen, wat kan leiden tot hartaanvallen of beroertes.

Bloedplaatjes spelen een cruciale rol bij hartziekten, met name CAD, omdat ze rechtstreeks betrokken zijn bij de vorming van bloedstolsels. Om gevaarlijke stolsels te voorkomen, worden patiënten met CAD vaak behandeld met ontmoetingspunten. Het is echter nog steeds moeilijk om nauwkeurig te beoordelen hoe goed deze medicijnen bij elk individu werken, waardoor het monitoren van de bloedplaatjesactiviteit een belangrijk doel is voor zowel artsen als onderzoekers. “

Dr. Kazutoshi Hirose, assistent-professor aan het Universiteit van Tokyo Hospital en hoofdauteur van de studie

Deze uitdaging zette Hirose en zijn medewerkers ertoe aan een nieuw systeem te ontwikkelen voor het monitoren van bewegende bloedplaatjes met behulp van een supersnel optisch apparaat en kunstmatige intelligentie.

“We hebben een geavanceerd apparaat gebruikt, een zogenaamde Frequency Division Multiplexed (FDM) microscoop, die werkt als een supersnelle camera die scherpe beelden vastlegt van stromende bloedcellen”, zegt co-auteur Yuqi Zhou, assistent-professor scheikunde aan de Universiteit van Tokio. “Net zoals verkeerscamera’s elke auto op de weg vastleggen, legt onze microscoop elke seconde duizenden beelden vast van bewegende bloedcellen. Vervolgens gebruiken we kunstmatige intelligentie om deze beelden te analyseren. De AI kan detecteren of het om een ​​enkel bloedplaatje gaat (zoals bij een auto), een klontje bloedplaatjes (zoals bij een verkeersopstopping) of zelfs om een ​​witte bloedceltag (zoals bij de politie).’

Het onderzoeksteam paste deze techniek toe op bloedmonsters van ruim 200 patiënten. Uit hun beelden bleek dat patiënten met acuut coronair syndroom meer bloedplaatjesaggregaten hadden dan patiënten met chronische symptomen. Dit ondersteunde het idee dat deze technologie het stollingsrisico in realtime kan volgen.

“Een deel van mijn wetenschappelijke nieuwsgierigheid ligt in de recente vooruitgang op het gebied van hogesnelheidsbeeldvorming en kunstmatige intelligentie, die nieuwe manieren hebben geopend om bewegende bloedcellen te observeren en analyseren”, zegt Dr. Keisuke Goda, hoogleraar scheikunde aan de Universiteit van Tokio, die het onderzoeksteam leidde. “AI kan patronen zien die verder gaan dan wat het menselijk oog kan zien.”

Een van de belangrijkste bevindingen was dat gewoon bloed dat uit de arm werd afgenomen (in plaats van uit de hartslagaders) vrijwel dezelfde informatie opleverde.

"Als artsen willen begrijpen wat er in de slagaders gebeurt, vooral in de kransslagaders, moeten ze invasieve procedures uitvoeren, zoals een katheter door de pols of de lies om bloed af te nemen", aldus Hirose. "We ontdekten dat alleen al een regelmatig bloedmonster uit een ader in de arm naar de slagaders betekenisvolle informatie kan opleveren over de activiteit van bloedplaatjes. Dit is spannend omdat het het proces veel eenvoudiger, veiliger en handiger maakt."

De hoop op de lange termijn is dat deze technologie artsen zal helpen de behandeling van hartziekten beter te personaliseren.

"Net zoals sommige mensen meer of minder pijnstillers nodig hebben, afhankelijk van hun lichaam, ontdekten we dat mensen anders reageren op associaties met bloedplaatjes. Sommige patiënten worden zelfs getroffen door terugkerende trombose, terwijl anderen last hebben van terugkerende bloedingen, zelfs met dezelfde bloedplaatjesaggregatieremmers", zegt Hirose. "Onze technologie kan artsen helpen in realtime te zien hoe de bloedplaatjes van elk individu zich gedragen. Dit betekent dat behandelingen kunnen worden aangepast om beter aan te sluiten bij de behoeften van elke persoon."

"Ons onderzoek toont aan dat zelfs iets kleins als een bloedcel een groot verhaal over je gezondheid kan vertellen," voegde Zhou eraan toe.

Bronnen: