Norint diagnozuoti ir gydyti įvairias sveikatos ligas, būtina atlikti tikslius klinikinius matavimus. Deja, kuriant ir kalibruojant neinvazinę deguonies stebėjimo medicinos technologiją, odos tipo ir pigmentacijos poveikis nėra vienodai įvertintas.
Neseniai atliktas Carnegie Mellon universiteto tyrimas ištyrė melanino įtaką artimojo infraraudonųjų spindulių spektroskopijai (NIRS), optiniam įrankiui, kuris naudoja šviesos ir audinių sąveiką, kad būtų galima matuoti hemoglobino koncentracijos ir deguonies pokyčius. Jo rezultatai pabrėžia, kad svarbu propaguoti šviesą pagrįstų vaizdo gavimo prietaisų, tokių kaip NIRS, koregavimą, siekiant užtikrinti tikslius, įtraukius rezultatus visų tipų pacientams.
Susirūpinimas dėl klinikinių deguonies matavimų veiksmingumo spalvotiems žmonėms kilo nuo 1990 m. Ši problema sulaukė daugiau dėmesio COVID-19 metu, kai pulso oksimetrai, kurių principas panašus, bet skiriasi nuo NIRS, nepateikė tikslių rodmenų asmenims, kurių odos pigmentacija yra tamsesnė visame pasaulyje. Pažymėtina, kad melaninas gali sumažinti šviesos intensyvumą, jautrumą šviesai ir signalo ir triukšmo santykį, todėl klinikiniai matavimai skiriasi.
„Jei iš jūsų kraujotakos į audinį nepatenka reikiamas deguonies kiekis, tai gali sukelti įvairių kūno sužalojimų arba audinių pažeidimus“, – paaiškino Sossena Wood, Carnegie Mellon biomedicinos inžinerijos docentė.
„Gebėjimas tinkamai diagnozuoti pacientą, ypač esant odos atspalviui ir kitiems fiziologiniams skirtumams, yra labai svarbus. NIRS ir kitų diagnostikos priemonių rodmenys turi įtakos tam, kaip medicinos specialistai taiko įvairias galimas intervencijas, ir tai gali reikšti skirtumą tarp nedidelių ar kitų fiziologinių skirtumų. Visiems svarbu imtis invazinių veiksmų.
Neseniai paskelbtame tyrime Biomedicininės optikos žurnalasSpecialusis pulso oksimetrijos numeris: 50 metų biomedicininės optikos išradimų ir atradimų NIRS kaktos zondas išmatavo hemoglobino ir audinių deguonies pokyčius 35 sveikiems dalyviams, turintiems skirtingą melanino kiekį.
Atstovaujant pirmajam reikšmingam tokio pobūdžio statistiniam matavimui, mokslininkai ištyrė ryšį tarp melanino koncentracijos, nustatytos naudojant kolorimetrą, ir kelių pagrindinių NIRS signalo metrikų, įskaitant signalo ir triukšmo santykį. Jie nustatė, kad sveikiems asmenims melaninas reikšmingai veikia signalo ir triukšmo santykį ir išmatuotą arterijų deguonies prisotinimą kiekviename kanale.
„Rasė ar etninė priklausomybė nėra pakankamai suskirstyta į kategorijas, kad būtų galima atlikti šiuos klinikinius deguonies matavimus“, – pabrėžė Wood.
„Daugelis šiandien naudojamų prietaisų buvo sukurti arba kalibruoti pacientams, kurių oda yra šviesesnė. Įrodėme, kad būtinas kolorimetras, prietaisas, galintis atlikti objektyvius ir tikslius matavimus, remiantis įvairiomis melanino kategorijomis. galime dirbti, kad sukurtume geresnę aparatinę įrangą, galime tobulinti pridedamus algoritmus, kad kiekvienas galėtų gauti tikrą įvertinimą.
Kitame žingsnyje, bendradarbiaudama su Carnegie Mellon Africa, grupė planuoja išplėsti savo tyrimus nesveikiems pacientams, susiduriantiems su ūminėmis kvėpavimo problemomis, naudojant pulso oksimetrus. Jie taip pat domisi plaukų faktorių tyrimu pacientams, kurių plaukų tekstūra skiriasi, naudojant elektroencefalografiją (EEG) ir NIRS technologiją.
Geresnis supratimas apie plaukų tekstūros ir melanino poveikį galvos odai klinikiniams matavimams, pvz., deguonies įsotinimo ir hemoglobino pokyčiams, galėtų pagerinti signalus smegenų sritims, susijusioms su motorinėmis, regos, suvokimo ir klausos užduotimis, kurias dažnai reikia pasiekti per daug. plaukų.
„Galų gale tikiuosi, kad galime pagerinti technologiją“, – sakė Woodas. „Dažnai yra piramidės tvarka, kai kalbama apie tai, kas turi prieigą prie veiksmingų medicinos technologijų, ir mes norime pakeisti scenarijų. Turėjau įtakos šeimos nariams dėl šių prietaisų veikimo ne taip, kaip turėtų, ir iššūkių sveikatos priežiūros sistemoje. , ir aš aistringai siekiu rasti geresnių sprendimų žmonių, kuriems to labiausiai reikia.