Innowacyjne urządzenie noszone monitoruje aktywność nerwów autonomicznych bezinwazyjnie, pomagając wcześnie wykrywać sepsę.
WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego stworzyli urządzenie do noszenia na ciele, które potrafi mierzyć aktywność nerwów w okolicy szyi bez konieczności przeprowadzania operacji. Urządzenie to jest istotne, ponieważ umożliwia monitorowanie autonomicznego układu nerwowego (AUN) w czasie rzeczywistym. Główny nacisk kładzie się na nerw błędny, który odgrywa kluczową rolę w funkcjach takich jak trawienie, tempo pracy serca i odpowiedź immunologiczna.
Urządzenie mierzy aktywność nerwową w nerwach błędnym i zatoki szyjnej. W tym celu wykorzystuje elastyczne, przylepne elektrody. Dodatkowo, rejestruje aktywność nerwów w czasie rzeczywistym za pomocą metody zwanej magnetoneurografią.
Urządzenie omówione w badaniach z lat 2022 i 2024 potrafi wykrywać zmiany w odpowiedzi zapalnej i odpornościowej organizmu. Nerw błędny odgrywa kluczową rolę w rozpoznawaniu i reagowaniu na infekcje oraz urazy. To urządzenie mogłoby pomóc we wczesnym wykrywaniu sepsy.
Sepsa to poważna choroba, która często prowadzi do zgonów na oddziałach ratunkowych w USA. Wczesne jej wykrycie jest kluczowe, ponieważ opóźnienia w leczeniu mogą znacznie zwiększyć ryzyko śmierci. Dzięki temu urządzeniu lekarze mogą szybko otrzymywać powiadomienia o nieprawidłowych reakcjach układu odpornościowego w organizmie, co jest kluczowe dla leczenia sepsy.
Naukowcy przetestowali urządzenie na dziewięciu osobach w kontrolowanych warunkach. Podano im lipopolisacharydy, aby wywołać tymczasowy stan wysokiego zapalenia przypominającego sepsę. Urządzenie skutecznie wykryło zmiany w aktywności nerwowej i rytmie serca. Badania krwi wykazały zwiększone stężenie cytokin, takich jak TNF-α i IL-10. TNF-α może wskazywać na ryzyko wstrząsu septycznego, natomiast IL-10 może sugerować osłabiony układ odpornościowy.
Dane z urządzenia mogą pomóc lekarzom w identyfikacji pacjentów zagrożonych sepsą i umożliwić im szybkie dostosowanie leczenia. To istotne, ponieważ szybkie działanie może uratować życie. Zmiana terapii na podstawie aktywności neuronalnej może również wspierać leczenie innych schorzeń związanych z autonomicznym układem nerwowym, takich jak PTSD.
To urządzenie może zrewolucjonizować sposób, w jaki sprawdzamy i leczymy problemy z autonomicznym układem nerwowym. Umożliwia wczesne wykrywanie sepsy bez konieczności stosowania inwazyjnych metod, co poprawia bezpieczeństwo i efektywność. Monitorowanie w czasie rzeczywistym pozwala lekarzom na szybszą i precyzyjniejszą reakcję. Ponadto, technologia ta może pomóc w zrozumieniu i leczeniu problemów zdrowia psychicznego poprzez badanie aktywności układu nerwowego.
Różne instytucje, takie jak UC San Diego, Narodowe Laboratoria Sandia i Uniwersytet Stanforda, współpracowały przy tym projekcie. Środki finansowe pochodziły od BARDA oraz Funduszu Badań nad Czujnikami Neuronowymi im. Davida i Janice Katz. Projekt ten pokazuje, jak różne dziedziny mogą wspólnie działać na rzecz poprawy opieki zdrowotnej.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s42003-024-06435-8i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Yifeng Bu, Jamison Burks, Kun Yang, Jacob Prince, Amir Borna, Christopher L. Coe, Alan Simmons, Xin M. Tu, Dewleen Baker, Donald Kimball, Ramesh Rao, Vishal Shah, Mingxiong Huang, Peter Schwindt, Todd P. Coleman, Imanuel Lerman. Non-invasive ventral cervical magnetoneurography as a proxy of in vivo lipopolysaccharide-induced inflammation. Communications Biology, 2024; 7 (1) DOI: 10.1038/s42003-024-06435-8Udostępnij ten artykuł