Naujas diagnostinis metodas patvirtintų sepsio infekcijas anksčiau, sumažinant kritines valandas „lenktynėse prieš laiką“, kad išgelbėtų pacientų gyvybes.
Leidyba NPJ skaitmeninė medicinaKTH Karališkojo technologijos instituto ir Uppsalos universiteto komanda sako, kad jų diagnostikos procesas siūlo greitesnę alternatyvą bakterijų auginimo proceso ligoninėms, reguliariai naudojamas įtariamų kraujotakų infekcijoms nustatyti.
Procese naudojamas centrifuga, norint atskirti bakterijas nuo kraujo ląstelių, ir automatinę mikroskopiją aptikti, leidžianti klinikai patvirtinti bakterinę infekciją vos dvi valandas, naudojant dirbtinio intelekto mokomą programinę įrangą, sako Henaras Marino Miguelezas, KTH Karališkojo technologijos instituto doktorantas. Ji ir doktorantė Mohammad Osaid buvo pagrindiniai tyrimo autoriai.
Priešingai, ligoninių laboratorijoms paprastai reikia bent jau inkubacijos dienos, kol infekcinių bakterijų augimas pradeda atsiskleisti kraujo kultūrose.
„Sepsis diagnozavimas yra lenktynės prieš laiką“, – sako Marino Miguelez. „Kiekvieną valandą vėluojančio pacientų gydymo septiniu šoku, išgyvenamumo procentas sumažėja 8%.”
Įgalinus greitą patogenų identifikavimą, anksčiau galima pradėti tinkamą gydymą antibiotikais, sako Wouteris van der Wijngaartas, KTH Karališkojo technologijos instituto profesorius, vadovaujantis mikrofluidinių ir biomedicinos sistemų tyrimams.
Paprastai klinika, kai įtariamas sepsis, pacientui padės į plataus spektro antibiotiką, bent jau tol, kol jie nustatys patogeną. Tačiau ši atsargumo priemonė kelia savo riziką dėl būdingo toksiškumo vaistams, puolant naudingas žarnyno bakterijas ir skatinant antibiotikams atsparių padermių atsiradimą.
„Ligoninė užtrunka dvi ar keturias dienas, kol jie nėra tikri, kuriam antibiotikui gydyti kraujo infekciją“, – sako van der Wijngaartas. „Mes bandome tai padaryti per keturias – šešias valandas.”
Atliekant bandymus, naudojant kraujo mėginius, užpiltus bakterijomis, sistema sėkmingai aptiko E. coli, K. pneumoniae ir E. faecalis kliniškai svarbiu lygiu, nuo septynių iki 32 bakterijų kolonijų formavimo vienetus per mililitrą kraujo.
Nors pasirodė, kad metodas gerai veikia su šiomis bakterijomis, jis nebuvo skirtas Staphylococcus aureus, kuris slepiasi kraujo krešuliuose. Miguelez sako, kad tyrėjai stengiasi tai ištaisyti.
Technika naudoja „protingą centrifugavimą“, kuris suka kraujo mėginius ant agento, dėl kurio bakterijos plūduriuoja aukštyn, o kraujo ląstelės nusėda žemyn, o tai sukelia skaidrų, skystą sluoksnį, kuriame yra bakterijų, bet be kraujo ląstelių. Tada šis skystis įšvirkščiamas į mikroskopo kanalus, kur jis lengvai teka.
Minuskulio spąstai luste užfiksuoja atskirtas bakterijas, o bet koks bakterijų augimas greitai tampa matomas automatiniuose laiko tarpų mikroskopijos vaizduose, analizuojamuose mašininio mokymosi programinėje įrangoje.
Šis darbas buvo Van der Wijngaart komandų bendradarbiavimas KTH ir Johanas Elfas bei Carolina Wählby Upsala universitete.