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    O analisador de respiração do tamanho de uma caixa de sapatos identifica doenças pulmonares mortais mais rapidamente, mais precisamente do que os médicos

    Olhando dentro da cobertura protetora de um monitor portátil de respiração desenvolvido pela Universidade de Michigan que pode detectar com rapidez e precisão a síndrome da angústia respiratória aguda (SDRA) dentro da unidade de cuidados intensivos do Hospital da Universidade de Michigan em 2 de julho, 2019. Foto de Robert Coelius / Michigan Engineering, Comunicações e Marketing

    Um pequeno, monitor portátil de respiração desenvolvido na Universidade de Michigan pode detectar com rapidez e precisão a síndrome do desconforto respiratório agudo, uma doença frequentemente mortal que faz com que o fluido vaze para os pulmões e exige um diagnóstico precoce.

    Para detectar a condição hoje, os médicos confiam muito em seu próprio julgamento e em testes demorados. Os pesquisadores dizem que sua nova tecnologia pode melhorar as taxas de sobrevivência e reduzir o custo do tratamento.

    O dispositivo - um sistema de cromatografia de gás - pode diagnosticar ARDS com quase 90% de precisão em apenas 30 minutos. Além disso, sua velocidade e custo-benefício permitem que ele sirva essencialmente como um monitor em tempo real para os pacientes, ajudando a focar e ajustar os tratamentos em andamento. Quarenta e oito pacientes voluntários no hospital U-M, 21 com ARDS, participou do teste do dispositivo.

    "As ferramentas de previsão de ARDS mais comumente usadas estão corretas apenas cerca de 18% das vezes, "disse Xudong (Sherman) Fan, Professor de engenharia biomédica da U-M. "Descobrimos que, se nosso dispositivo nos diz que o paciente é positivo para SDRA, é muito provável que sejam positivos.

    "Somos capazes de detectar o início e a melhora da condição antes que ocorram as mudanças tradicionais em raios-X e exames de sangue."

    A pesquisa de U-M aparece na revista Química Analítica e Bioanalítica .

    Dentro da capa protetora de um monitor portátil de respiração. Foto de Robert Coelius / Engenharia de Michigan, Comunicações e Marketing

    ARDS é um estado grave de inflamação pulmonar que pode ser causado por pneumonia, sepse, trauma, aspiração ou uma combinação destes. Ele carrega uma alta taxa de mortalidade. Nos EUA, a cada ano, 200, 000 casos são diagnosticados, resultando em 74, 000 mortes.

    Muitos que sobrevivem ficam com a função pulmonar deficiente e têm grande dificuldade em retornar às atividades diárias de rotina. Não há cura para a ARDS, e ventilação mecânica em uma unidade de terapia intensiva geralmente é necessária para apoiar o paciente até a cura do pulmão. Detectá-lo precocemente melhora os resultados dos pacientes.

    O primeiro dispositivo do tipo U-M coleta amostras da respiração do paciente por meio de um tubo conectado à porta de exalação de um ventilador mecânico. Ele analisa quase 100 compostos orgânicos voláteis - biomarcadores que podem não apenas detectar ARDS, mas também determinar o quão longe está a doença. Quando o tratamento começa, o dispositivo pode monitorar sua eficácia.

    Atualmente, um médico que suspeita de SDRA pedirá uma radiografia de tórax e exames de sangue. O primeiro é caro e expõe o paciente à radiação, e o segundo é invasivo. A combinação pode levar horas para ser completamente analisada, e esses resultados representam um instantâneo no tempo. Para saber se a condição está melhorando ou piorando, eles devem ser repetidos.

    "Nossa capacidade de melhorar os resultados com SDRA foi basicamente interrompida pela falta de tecnologias que possam diagnosticar a doença com rapidez e precisão e monitorar seu progresso, "disse Kevin Ward, Professor de medicina de emergência e engenharia biomédica da U-M. "Todos os nossos métodos atuais resultam em tratarmos a doença tarde demais ou na falta de informações que nos digam se nossas terapias estão fazendo diferença em breve.

    "Ao utilizar a respiração exalada, a tecnologia que desenvolvemos resolve ambos os problemas e abre oportunidades significativas para nos permitir tratar mais cedo e desenvolver uma série de terapias de medicina de precisão para SDRA. "

    Ver os resultados de um monitor portátil de respiração. Foto de Robert Coelius / Engenharia de Michigan, Comunicações e Marketing

    Fan e Ward veem o ARDS como a primeira de muitas condições que poderiam ser melhor identificadas e monitoradas com esta nova tecnologia.

    “A tecnologia também deve ser extremamente útil para detectar e acompanhar o curso de muitas outras doenças, como a pneumonia, sepse, asma e outros associados a inflamação pulmonar ou sistêmica do sangue, "Disse Ward.

    Fan e sua equipe de pesquisa são especializados na análise de biomarcadores, substâncias em fluidos corporais como saliva, respiração, urina e suor podem nos dizer muito sobre o que está acontecendo - podem indicar a presença de doenças específicas.

    O sistema de cromatografia de gás é o resultado de uma parceria de pesquisa e desenvolvimento com o Michigan Center for Integrative Research in Critical Care. Seu desenvolvimento foi apoiado pelo programa FFMI MTRAC da Universidade de Michigan, bem como por bolsas do National Institutes of Health R-21 e do NCAI.

    A universidade está buscando proteção de patente para a propriedade intelectual e está procurando parceiros de comercialização para ajudar a trazer a tecnologia para o mercado.


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