Mirando dentro de la cubierta protectora de un monitor de respiración portátil desarrollado por la Universidad de Michigan que puede detectar de manera rápida y precisa el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) dentro de la unidad de cuidados críticos en el Hospital de la Universidad de Michigan el 2 de julio, 2019. Foto de Robert Coelius / Michigan Engineering, Comunicaciones y marketing
Un pequeño El monitor de respiración portátil desarrollado en la Universidad de Michigan puede detectar de manera rápida y precisa el síndrome de dificultad respiratoria aguda, una enfermedad a menudo mortal que hace que el líquido se filtre a los pulmones y exige un diagnóstico temprano.
Para detectar la condición hoy, los médicos dependen en gran medida de su propio criterio y de las pruebas que requieren mucho tiempo. Los investigadores dicen que su nueva tecnología podría mejorar las tasas de supervivencia y reducir el costo de la atención.
El dispositivo, un sistema de cromatografía de gases, puede diagnosticar el SDRA con una precisión de casi el 90% en tan solo 30 minutos. Además, su velocidad y rentabilidad le permiten servir esencialmente como un monitor en tiempo real para los pacientes, ayudando a enfocar y ajustar los tratamientos en curso. Cuarenta y ocho pacientes voluntarios en el hospital U-M, 21 con SDRA, participó en la prueba del dispositivo.
"Las herramientas de predicción de SDRA más utilizadas solo son correctas alrededor del 18% de las veces, "dijo Xudong (Sherman) Fan, Catedrático de Ingeniería Biomédica de la UM. "Hemos descubierto que si nuestro dispositivo nos dice que el paciente es positivo para SDRA, es muy probable que sean positivos.
"Somos capaces de detectar la aparición y la mejora de la enfermedad antes de que ocurran los cambios tradicionales en los análisis de sangre y radiografías".
La investigación de U-M aparece en la revista Química analítica y bioanalítica .
Dentro de la cubierta protectora de un monitor de respiración portátil. Foto de Robert Coelius / Michigan Engineering, Comunicaciones y marketing
El SDRA es un estado grave de inflamación pulmonar que puede ser causado por neumonía, septicemia, trauma, aspiración o una combinación de estos. Lleva una alta tasa de mortalidad. En los EE. UU. Cada año, 200, Se diagnostican 000 casos, resultando en 74, 000 muertes.
Muchos de los que sobreviven quedan con una función pulmonar deficiente y tienen grandes dificultades para volver a sus actividades cotidianas. No existe cura para el SDRA, y generalmente se requiere ventilación mecánica en una unidad de cuidados intensivos para apoyar al paciente hasta que el pulmón sane. Detectarlo temprano mejora los resultados de los pacientes.
El primer dispositivo de su clase de U-M toma muestras de la respiración de un paciente a través de un tubo conectado al puerto de exhalación de un ventilador mecánico. Analiza casi 100 compuestos orgánicos volátiles, biomarcadores que no solo pueden detectar el SDRA, sino también determinar qué tan avanzada está la enfermedad. A medida que comienza el tratamiento, el dispositivo puede controlar su eficacia.
En la actualidad, un médico que sospecha ARDS ordenará una radiografía de tórax y análisis de sangre. El primero es caro y expone al paciente a la radiación. y el segundo es invasivo. La combinación puede tardar horas en analizarse por completo, y esos resultados representan una instantánea en el tiempo. Para saber si la afección está mejorando o empeorando, deben repetirse.
"Nuestra capacidad para mejorar los resultados con el SDRA se ha visto básicamente frenada por la falta de tecnologías que puedan diagnosticar la enfermedad de forma rápida y precisa en una etapa temprana, así como realizar un seguimiento de su progreso, "dijo Kevin Ward, Profesor U-M de medicina de emergencia e ingeniería biomédica. "Todos nuestros métodos actuales dan como resultado que tratemos la enfermedad demasiado tarde o que no tengamos información que nos diga si nuestras terapias están marcando una diferencia lo suficientemente pronto.
"Al utilizar el aliento exhalado, la tecnología que hemos desarrollado resuelve ambos problemas y abre oportunidades significativas que nos permiten tratar antes y desarrollar una serie de terapias de medicina de precisión para el SDRA ".
Ver los resultados de un monitor de respiración portátil. Foto de Robert Coelius / Michigan Engineering, Comunicaciones y marketing
Fan y Ward ven al ARDS como la primera de muchas condiciones que podrían identificarse y rastrearse mejor con esta nueva tecnología.
"La tecnología también debería ser extremadamente útil para detectar y seguir el curso de muchas otras enfermedades como la neumonía, septicemia, asma y otros asociados con inflamación pulmonar o sanguínea sistémica, "Dijo Ward.
Fan y su equipo de investigación se especializan en analizar biomarcadores, sustancias en los fluidos corporales como la saliva, aliento, orina y sudor que pueden decirnos mucho sobre lo que está pasando, que pueden indicar la presencia de condiciones particulares.
El sistema de cromatografía de gases es el resultado de una asociación de investigación y desarrollo con el Centro de Michigan para la Investigación Integrativa en Cuidados Intensivos. Su desarrollo fue apoyado por el programa FFMI MTRAC de la Universidad de Michigan, así como por las subvenciones R-21 y NCAI de los Institutos Nacionales de Salud.
La universidad está buscando la protección de patentes para la propiedad intelectual y está buscando socios de comercialización para ayudar a llevar la tecnología al mercado.
