Litauiska forskare utvecklar det banbrytande mätarövervakningssystemet

Litauiska forskare utvecklar det banbrytande mätarövervakningssystemet

Stroke är en ledande orsak till långvariga funktionshinder över hela världen. Enligt Världshälsoorganisationen drabbas cirka 15 miljoner människor av en stroke varje år. Av dessa kommer 5 miljoner att dö och ytterligare 5 miljoner kommer att bli permanent invalidiserade. Det uppskattas också att någon får en stroke varannan sekund och dör av det var sjätte sekund.

När en stroke inträffar, räknas varje minut – den avgör hur mycket hjärnvävnad som kan lagras. Men även efter framgångsrik vård under akutfasen blir långtidsövervakning avgörande när den långa och komplexa återhämtningsprocessen börjar.

Stroke är en kritisk sjukdom där snabb diagnos avgör behandlingens framgång. Övervakning efter stroke är också viktig eftersom patientens tillstånd kan förvärras. "

Dr. Darius Jegelevičius, forskare vid Kaunas tekniska universitet (KTU), Litauen, Litauen

För att möta detta behov har litauiska forskare utvecklat ett system som samtidigt mäter hjärtaktivitet, impulsutbredning, fysisk rörelse och förändringar i blodflödet i hjärnvävnaden.

Synkroniserade signaler för Stroke Insight

En av systemets nyckelinnovationer är förmågan att registrera flera fysiologiska signaler som återspeglar aktiviteten i hela cirkulationssystemet. Enligt Dr Jegelevičius är kombinationen av data om hjärtats elektriska aktivitet, vaskulär biomekanik och cerebralt blodflöde, även om det är extremt svårt att producera en detaljerad bild av cirkulationsprocesser, även om det är extremt svårt att förutsäga en stroke.

Systemet registrerar hjärtaktivitet med hjälp av ett elektrokardiogram (EKG) och ett fotopletysmogram (FPG), fysisk rörelse genom en tröghetssensor och förändringar i cerebralt blodflöde via bioimpedansmätningar.

"Ett EKG reflekterar den elektriska stimuleringen av hjärtat, vilket utlöser muskelkontraktion. FPG, som upptäcker hur ljus absorberas eller reflekteras av vävnaden, visar utbredningen av blodimpulser i hela kroppen och reflekterar biomekaniken i cirkulationssystemet", förklarar Jegelevičius.

Det som skiljer detta system åt är användningen av bioimpedans, en indikator på vävnadsmotstånd mot elektrisk ström. "Vi vet alla att ström flyter bättre i fuktiga miljöer - vatten sänker motståndet. Detsamma gäller för biologisk vävnad: mer blod betyder lägre bioimpedans, mindre blod betyder högre", säger han.

Denna princip gör att systemet kan avgöra hur blodflödet fördelas i hjärnan, vilket förändras under och efter en stroke. "När en stroke inträffar stör en blockering i ett blodkärl normal cerebral cirkulation. Dessa förändringar återspeglas i bioimpedansmätningar", tillägger han.

Ett steg närmare förutsägelsestrejken

Även om systemet ännu inte förutsäger en stroke med fullständig säkerhet, hjälper det redan till att övervaka förändringar i tillståndet och identifiera potentiella risker. "Vi kan ännu inte hävda att det kommer att upptäcka en återkommande stroke eller annan allvarlig händelse, men potentialen finns där", säger Jegelevičius.

För att vara effektivt i olika kliniska sammanhang är systemet utformat för både kort- och långtidsövervakning, inklusive användning under rehabilitering. De två huvudkomponenterna – kardiovaskulär och cerebral bioimpedansövervakning – kan fungera oberoende av varandra, men deras kombination ger synkroniserade och mer omfattande fysiologiska data.

Dessa data samlas inte bara in utan bearbetas också med hjälp av en hybridmetod. Vissa analyser som B. härledningsparametrar från EKG och FPG utförs direkt på enheten. Mer komplexa beräkningar som den rumsliga fördelningen av bioimpedans över hårbotten hanteras av en extern dator eller fjärrserver.

Tekniken är redan skyddad under ett europeiskt patent som innehas gemensamt av Kaunas tekniska universitet, Lithuanian University Sciences och Gruppo Fos Fos Litauen.

Forskare tror att denna uppfinning i slutändan kan visa sig användbar inte bara för övervakning efter stroke, utan också för behandling av andra neurologiska och hjärt-kärlsjukdomar.

Kommersialiseringen av uppfinningen underlättas av KTU National Innovation and Entrepreneurship Center.

Källor: