Innovativ teknologi erbjuder ett icke-invasivt sätt att övervaka blodkoagulering

Innovativ teknologi erbjuder ett icke-invasivt sätt att övervaka blodkoagulering

Forskare vid University of Tokyo har hittat ett sätt att övervaka koaguleringsaktiviteten i blodet – utan att behöva göra invasiva ingrepp. Med hjälp av en ny typ av mikroskop och artificiell intelligens (AI) visar deras studie hur man spårar blodplättsklumpar hos patienter med kranskärlssjukdom (CAD), vilket öppnar dörren till en säkrare, mer personlig behandling.

Om du någonsin har skurit dig har du sett blodplättar i aktion - dessa små blodkroppar är som akutreparatörer för att stänga skadan och stoppa blödningen. Men ibland överreagerar de. Hos personer med hjärtsjukdom kan de bilda farliga blodproppar i artärerna, vilket leder till hjärtinfarkt eller stroke.

Blodplättar spelar en avgörande roll vid hjärtsjukdomar, särskilt CAD, eftersom de är direkt involverade i bildandet av blodproppar. För att förhindra farliga proppar behandlas patienter med CAD ofta med mötespunkter. Det är dock fortfarande svårt att exakt bedöma hur väl dessa läkemedel fungerar hos varje individ, vilket gör övervakning av blodplättsaktivitet till ett viktigt mål för både läkare och forskare. "

Dr Kazutoshi Hirose, biträdande professor vid University of Tokyo Hospital och huvudförfattare till studien

Denna utmaning fick Hirose och hans medarbetare att utveckla ett nytt system för att övervaka blodplättar i rörelse med hjälp av en höghastighets optisk enhet och artificiell intelligens.

"Vi använde en avancerad enhet som kallas ett frekvensdelningsmultiplex (FDM) mikroskop, som fungerar som en superhöghastighetskamera som tar skarpa bilder av blodkroppar i flöde", säger medförfattaren Yuqi Zhou, biträdande professor i kemi vid University of Tokyo. "Precis som trafikkameror fångar varje bil på vägen, fångar vårt mikroskop tusentals bilder av blodkroppar i rörelse varje sekund. Vi använder sedan artificiell intelligens för att analysera dessa bilder. AI:n kan upptäcka om det är en enda blodplätt (som en bil), en klump av blodplättar (som en trafikstockning) eller till och med märkning av vita blodkroppar (som en poliskyla)."

Forskargruppen tillämpade denna teknik på blodprover från över 200 patienter. Deras bilder visade att patienter med akut kranskärlssyndrom hade fler blodplättsaggregat än patienter med kroniska symtom - vilket stöder tanken att denna teknik kan spåra koaguleringsrisken i realtid.

"En del av min vetenskapliga nyfikenhet ligger i de senaste framstegen inom höghastighetsavbildning och artificiell intelligens, som har öppnat nya sätt att observera och analysera blodkroppar i rörelse", säger Dr Keisuke Goda, professor i kemi vid University of Tokyo, som ledde forskargruppen. "AI kan se mönster bortom vad det mänskliga ögat kan se."

Ett av de viktigaste fynden var att vanligt blod som togs från armen - snarare än från hjärtats artärer - gav nästan samma information.

"Om läkare vill förstå vad som händer i artärerna, särskilt kranskärlen, måste de utföra invasiva procedurer, såsom en kateter genom handleden eller ljumsken för att samla blod," sa Hirose. "Vi fann att bara ett vanligt blodprov från en ven i armen till artärerna kan ge meningsfull information om blodplättsaktivitet. Detta är spännande eftersom det gör processen mycket enklare, säkrare och bekvämare."

Den långsiktiga förhoppningen är att denna teknik kommer att hjälpa läkare att bättre anpassa hjärtsjukdomsbehandlingen.

"Precis som vissa människor behöver mer eller mindre smärtstillande medel beroende på sin kropp, fann vi att människor reagerar olika på trombocytassociationer. Faktum är att vissa patienter drabbas av återkommande tromboser, andra lider av återkommande blödningshändelser även med samma trombocythämmande medicin", säger Hirose. "Vår teknik kan hjälpa läkare att se hur varje individs blodplättar beter sig i realtid. Det innebär att behandlingar kan skräddarsys för att bättre passa varje persons behov."

"Vår studie visar att även något så litet som en blodkropp kan berätta en stor historia om din hälsa," tillade Zhou.

Källor: