Система за мониторинг на мозъка в реално време открива инфекции

Международен екип изследователи, ръководен от канадския Университет на Waterloo създава система за мониторинг, която проследява в реално време цереброспиналната течност на всеки пациент, настанен в интензивно отделение, и открива рано и бързо инфекции. Това не само спасява човешки живот, но и намалява значително разходите за здравеопазване в случаите на мозъчни травми.

Системата за мониторинг

Изследователският екип е съставен от учени от канадския Университет на Waterloo, Медицинския университет в Рощок, Германия, Масачузетския технологичен институт и Медицинското училище в Харвард, САЩ. Ръководи се от Университета Waterloo. Екипът успява да намери начин и да подобри резултатите за хората с различни мозъчни увреждания, настанени в интензивните отделения на болниците. А той е чрез непрекъснатото наблюдение. Така се появява NeuroSense – система за непрекъснато наблюдение на цереброспиналната течност за критични биохимични промени и нарушения.

Огромното предимство на устройството е, че за разлика от бавните лабораторни тестове, то успява да открие животозастрашаващи инфекции още преди да причинят трайно невронно увреждане.

Платформата се свързва директно с дренажни тръби, а задачата й е да открива биомаркери на инфекцията, включително промени в нивата на глюкоза, лактат и pH, както и скоростта на потока на цереброспиналната течност, защото намаленият й поток също може да бъде сериозен проблем.

NeuroSense е компактна платформа за мониторинг, която се свързва директно със съществуващи системи за дренаж на цереброспиналната течност.

Състои се от 3D принтирано устройство с размерите на смартфон. То е оборудвано с четири специализирани сензора, които от своя страна са свързани с електрохимичен анализатор и с цифров дисплей на живо, който позволява непрекъснато наблюдение на нивата докато пациентът е в болничното легло.

„Платформата е проектирана така, че да улавя почти мигновено тенденции и да идентифицира усложнения, преди те да станат много по-сериозни“, коментира ръководителката на екипа проф. Махла Пудине.

Процесът на работа е следният – докато цереброспиналната течност тече през дренажната линия, интегрираните сензори непрекъснато измерват биомаркери, свързани с инфекцията.

Аргументите за създаването на NeuroSense

Данните показват, че само в САЩ близо 25 000 пациенти с травматични мозъчни увреждания и други състояния, включително хидроцефалия и мозъчен кръвоизлив, се нуждаят всяка година от дренажи, за да бъде отстранена излишната мозъчна течност. 20% от пациентите развиват инфекции, които предизвикват усложнения, сред които тежък менингит, неврални увреждания, инвалидност и смърт. Това удължава повече от два пъти продължителността на престоя в болницата.

За да открият инфекция, клиницистите вземат проби от мозъчна течност и ги изпращат в лаборатории за анализ. Процесът е трудоемък, бавен и може да се извършва само веднъж на ден или на два дни. Така не само се забавя откриването на инфекцията, но и се удължава сериозно престоят в интензивното отделение. Всичко това е в основата на решението на екипа – да търси решение, което дава възможност за непрекъснато наблюдение на цереброспиналната течност и предоставя незабавна обратна връзка на лекарите.

Специалистите подчертава, че сред причините пациентите с мозъчни увреждания да бъдат толкова уязвими към животозастрашаващи инфекции в интензивните отделения, на първо място е това, че физическите дренажи, нужни за отстраняване на излишната мозъчна течност, създават директен път за усложнения.

Ползите от устройството NeuroSense

Д-р Фатме Кейвани обяснява, че основната полза от NeuroSense е възможността за ранно предупреждение за инфекция или за неизправност на дренажа. Това позволява и по-бързи, и по-добри решения за лечение.

Устройството се представя добре, особено в сравнение със стандартните тестове, както в лабораторията, така и с малък брой пациентите в интензивното отделение по време на предварително клинично проучване.

Най-голямото му предимство е, че предоставя непрекъснато данни, а не периодични моментни снимки. Това от своя страна може да помогне на лекарите да установят усложненията по-рано, лечението да започне веднага и да така да се предотвратят тежки последици.

Факт е, че NeuroSense елиминира времето на чакане на обичайните лабораторни изследвания в болниците. Прави го, тъй като дренажната линия се превръща в жива диагностична лаборатория.

„Оценката при пациенти, хоспитализирани в интензивно отделение, демонстрира силна корелация с клиничните референтни стандарти. Като предоставя в реално време оценка до леглото на пациента NeuroSense има потенциала да подобри времевата резолюция за откриване на тенденции в биомаркерите и индикатори за неизправност на дренажа“, пишат авторите в статия, посветена на платформата и публикувана в научното списание Science Translational Medicine.

Екипът продължава работа по усъвършенстването на разработката. Той планира да добави към него аларма. Задачата й ще бъде да предупреждава автоматично лекарите за проблеми. Предвиждат и провеждането на по-мащабни клинични проучвания, които допълнително да потвърдят ефективността на технологията.

NeuroSense показва сериозната промяна към непрекъснатото и базирано на данни наблюдение на пациенти в условията на интензивно лечение. Платформата може да се превърне във важен нов инструмент да подобряване безопасността и качеството на неврокритичните грижи в световен мащаб.