Новаторы разрабатывают мульти

22 мая 2023 г. | Лабораторные инструменты и лабораторное оборудование, Новости лаборатории, Лабораторная патология, Лабораторные ресурсы, Лабораторные испытания

Многочисленные исследования показали, что люди с более темной пигментацией кожи подвергаются более высокому риску неправильного диагноза и недостаточного лечения, чем пациенты со светлой кожей, из-за неточных показаний уровня кислорода.

Хотя пульсоксиметры не являются стандартным клиническим лабораторным устройством, ученые клинических лабораторий (также известные как медицинские технологи) знают о них и понимают их функции, особенно в отношении пациентов больниц.

Сейчас ученые из нескольких учреждений работают над улучшением конструкции базового пульсоксиметра, сделав его способным измерять несколько биомаркеров, а также устраняют давние неточности в устройстве при его использовании у людей с более темной пигментацией кожи.

Это продолжающееся исследование демонстрирует, как новые технологии позволяют новаторам добавлять полезные функции к стандартным, хорошо принятым устройствам.

Валенсия Кумсон, доктор философии (вверху), доцент кафедры электротехники и вычислительной техники и руководитель лаборатории передовых интегральных схем и систем в Университете Тафтса, разработала пульсоксиметр, который измеряет оксигенацию в тканях, а не в крови. Ее подход может гарантировать, что пациенты с более темной пигментацией кожи будут точно диагностированы в месте оказания медицинской помощи. Хотя они обычно не используются в клинических лабораторных условиях, медицинским технологам будет интересно узнать об этих новых инновациях в пульсоксиметрах. (Авторское право на фотографию: Университет Тафтса.)

Измерение тканей вместо крови

Пульсоксиметр — устройство, которое прикрепляется к пальцу человека — использует красный и инфракрасный свет для измерения насыщения крови кислородом (SpO2) и отображения частоты пульса.

Исследования 2022 года, в ходе которых изучалось, как больницы вводят кислород разным пациентам, показали, что противоречивые показания пульсоксиметра могут привести к тому, что лица, осуществляющие уход, будут вводить меньше кислорода, чем на самом деле необходимо людям с более темной пигментацией кожи.

Это связано с тем, что меланин в коже может мешать «поглощению света, используемому для измерения насыщения кислородом крови в пальце человека», согласно новостной статье Национального научного фонда (NSF). Такие неточные показания пульсоксиметра могут привести к «неточным показаниям и худшим результатам лечения» для людей с темным оттенком кожи, пишет NSF.

«Решение этой проблемы потребует инноваций в конструкции пульсоксиметров и пересмотра нормативных стандартов», — сказала Валенсия Кумсон, доктор философии, доцент кафедры электротехники и компьютерной техники Университета Тафтса, Медфорд, Массачусетс, в новостях NSF.

Кумсон, возглавляющий лабораторию передовых интегральных схем и систем в Тафтсе, разработал прототип пульсоксиметра, который, как объяснили в NSF, измеряет оксигенацию в биологических тканях, а не в крови.

NSF поддерживает ее исследования пульсоксиметра в рамках программы «Партнерство в целях инноваций» Национального научного фонда (PFI).

«Работа моей лаборатории над устройствами пульсового оксиметра предоставит альтернативную технологию для устранения многих факторов, влияющих на точность пульсового оксиметра, включая пигментацию кожи, артефакты движения и другие», — сказал Кумсон.

Национальное общественное радио (NPR) сообщило, что устройство Кумсона имеет встроенную «технологию, которая может измерять тон кожи человека».

«Мы можем излучать больше света, если присутствует более высокий уровень меланина, чтобы меланин не стал искажающим фактором, который искажает наши результаты», — сказал Кумсон NPR.

Еще один редизайн пульсоксиметра

Еще один новый подход к пульсоксиметрии был разработан в Университете Брауна в Провиденсе, Род-Айленд.

Согласно пресс-релизу Университета Брауна, Рутендо Джакачира, научный сотрудник Инженерной школы и аспирант по физике, обратился к новым оптическим методам для решения проблемы уровня насыщения кислородом у людей с темным оттенком кожи.

Джакачира и Кимани Туссен, доктор философии, профессор технических наук и старший заместитель декана инженерного факультета, говорят, что они создали, возможно, первый источник света на основе светодиодов, излучающий радиально поляризованный свет.