El monitor de respiración portátil detecta rápidamente enfermedades pulmonares potencialmente mortales

Los científicos han desarrollado un analizador de aliento portátil que puede detectar con precisión y rapidez el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA). El dispositivo promete aumentar las tasas de supervivencia y reducir los costos de atención médica para las personas con una afección pulmonar potencialmente mortal.

Actualmente, el diagnóstico del síndrome de dificultad respiratoria aguda se basa en radiografías de tórax.

El equipo describe el desarrollo y las pruebas de la nueva tecnología compacta, que es aproximadamente del tamaño de una caja de zapatos, en un artículo que aparece en la revista. Química analítica y bioanalítica.

El diagnóstico y seguimiento oportunos del SDRA son muy desafiantes porque la afección puede alterarse y progresar rápidamente y tiene varias causas posibles.

“Las herramientas de predicción de ARDS más comúnmente utilizadas solo son correctas alrededor del 18% de las veces”, dice el coautor principal del estudio, Xudong Fan, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Michigan, en Ann Arbor.

Por el contrario, él y sus colegas demostraron que el analizador de aliento portátil totalmente automatizado puede diagnosticar el SDRA con una precisión cercana al 90% en unos 30 minutos.

Los investigadores probaron la tecnología en 48 voluntarios que estaban recibiendo tratamiento en el hospital de la Universidad de Michigan. De los voluntarios, 21 tenían SDRA y los demás sirvieron como controles.

"Hemos descubierto", explica el profesor Fan, "que si nuestro dispositivo nos dice que el paciente es positivo para SDRA, es muy probable que sea positivo".

Herramienta de diagnóstico y seguimiento

La tecnología del dispositivo utiliza cromatografía de gases para analizar casi 100 moléculas en el aliento exhalado. Captura una muestra de aliento a través de un tubo que se conecta al puerto de exhalación de un ventilador mecánico.

Los resultados del análisis permiten a los médicos no solo realizar pruebas de SDRA, sino también determinar qué tan avanzada está la afección. El dispositivo también puede monitorear el progreso del tratamiento después del diagnóstico.

“Somos capaces de detectar la aparición y la mejora de la afección antes de que se produzcan los cambios tradicionales en las radiografías y los análisis de sangre”, explica el profesor Fan.

La mayoría de las personas que desarrollan SDRA están hospitalizadas y reciben tratamiento para otras afecciones.

Es raro que el SDRA se desarrolle fuera del hospital; cuando esto sucede, lo más probable es que la persona ya tenga una neumonía grave o una afección grave similar.

Según la información sobre el presente estudio de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), alrededor de 200.000 personas desarrollan SDRA y 74.000 mueren a causa de la enfermedad cada año en los Estados Unidos.

La neumonía, la sepsis, el traumatismo y la aspiración se encuentran entre las causas del SDRA. Estos hacen que los pulmones se inflamen y se llenen de líquido. El líquido obstruye los diminutos sacos de aire de los pulmones, a través de los cuales pasa el oxígeno a la sangre y sale el dióxido de carbono.

Las personas con SDRA generalmente requieren tratamiento de cuidados intensivos y el apoyo de ventiladores mecánicos hasta que sus pulmones sanen.

Sin embargo, muchos de los que sobreviven al SDRA luchan por volver a sus actividades habituales porque su función pulmonar sigue siendo deficiente.

Detección y seguimiento anteriores

Detectar el SDRA antes es clave para mejorar las posibilidades y la calidad de la recuperación.

“Nuestra capacidad para mejorar los resultados con el SDRA”, dice el coautor principal del estudio Kevin R. Ward, profesor de medicina de emergencia e ingeniería biomédica en la Universidad de Michigan, “básicamente se ha detenido por la falta de tecnologías que puedan funcionar de manera rápida y precisa diagnosticar la enfermedad a tiempo, así como realizar un seguimiento de su progreso ".

El método actual para diagnosticar el SDRA se basa en radiografías de tórax, que son costosas e implican exposición a la radiación, y análisis de sangre, que son invasivos.

Estos procedimientos tardan horas en producir resultados y los médicos deben repetirlos para controlar el progreso. En el mejor de los casos, solo pueden mostrar cómo era la condición antes; no lo rastrean en tiempo real.

"Todos nuestros métodos actuales hacen que tratemos la enfermedad demasiado tarde o no tengamos información que nos diga si nuestras terapias están marcando una diferencia lo suficientemente pronto", explica el profesor Ward.

"Al utilizar el aliento exhalado, la tecnología que hemos desarrollado resuelve ambos problemas y abre oportunidades significativas para permitirnos tratar antes y desarrollar una serie de terapias de medicina de precisión para el SDRA".

Prof. Kevin R. Ward

El equipo prevé oportunidades para desarrollar la tecnología para un diagnóstico más rápido y un mejor seguimiento de varias otras afecciones inflamatorias que afectan los pulmones o la sangre, como neumonía, asma y sepsis.

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