الكشف عن جهاز قابل للارتداء في المعصم للتنبؤ بالتروبونين I وانسداد الشرايين في 5 دقائق فقط

تم الكشف عن جهاز تجريبي يتم ارتداؤه فى المعصم للتنبؤ بالتروبونين I والشرايين المسدودة بدقة 90٪ في خمس دقائق. ذلك وفقًا لبحث مقدم في الجلسة العلمية السنوية للكلية الأمريكية لأمراض القلب مع المؤتمر العالمي لأمراض القلب.

جهاز قابل للارتداء للكشف عن تروبونين I في 5 دقائق

الدراسة هي أول تجربة متعددة المراكز لتقييم مستشعر تروبونين يمكن ارتداؤه في سياق سريري حقيقي. يجرى تقييم بروتين تروبونين I، وهو بروتين يدخل مجرى الدم عندما تتضرر عضلة القلب، عن طريق سحب الدم كجزء من العمليات الروتينية لتشخيص النوبة القلبية. وفقًا للباحثين، يمكن أن يساعد المستشعر الجديد القابل للارتداء في تعزيز عملية التشخيص. ذلك من خلال توفير تقييم مبكر لاحتمال إصابة المريض بنوبة قلبية قبل توفر نتائج التحاليل المخبرية.

صرح بارثو بي سينغوبتا، المؤلف الرئيسي للدراسة “يعد ذلك اكتشاف مذهل لأنه يزيد من قدرتنا على التشخيص المبكر للنوبات القلبية في كل من بيئات المجتمع وفي بيئات الرعاية الوجيزة. لكن لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين علينا القيام به. هذا النهج يمكن أن يعالج مشكلات الوصول إلى المستشفيات وتحديد الأولويات. على سبيل المثال عن طريق تقصير وقت فرز المرضى في غرف الطوارئ”.

الإنذار بحدوث النوبة القلبية

تحدث النوبة القلبية عند انسداد الشرايين التي تمد القلب بالدم. ما يحد من وصول الأكسجين إلى القلب وباقي أجزاء الجسم. ينصح المرضى الذين تظهر عليهم أعراض النوبة القلبية بما في ذلك من ألم الصدر أو ضيق في التنفس بسرعة التوجه إلى الطوارئ. إذ يمكن للأطباء تشخيص النوبة القلبية والقيام بالإجراءات اللازمة لفتح الشرايين المسدودة إذا تطلب الأمر.

في العديد من غرف الطوارئ، يمكن أن يتواجد أعداد كبيرة من المرضى. وحين يقترن ذلك بالنقص في عدد العاملين يكون من الصعب تحديد من من بين المرضى يعانون من نوبة قلبية وأيهم ليسوا كذلك. عادةً في هذه الحالة كان يتم استخدام اختبار الدم للتحقق من وجود تروبونين في حالة معاناة المريض من ألم في الصدر ولكنه لا يُظهر أي علامات لنوبة قلبية على مخطط كهربية القلب. لكن المشكلة أن سحب الدم وإرسال العينة إلى المختبر يستغرق وقتًا طويلًا. ما قد يؤدي إلى تفاقم تلف عضلة القلب أثناء انتظار النتائج حتى يتمكن الأطباء من التشخيص.
يستخدم المستشعر الذي يتم ارتداؤه على المعصم ضوء الأشعة تحت الحمراء للكشف عن وجود نوع من التروبونين يسمى تروبونين I في الدم عبر الجلد. ويرسل الجهاز إشارات عبر البلوتوث إلى نظام قائم على السحابة. إذ تربط خوارزمية التعلم الآلي المعلومات ببيانات التدريب للتنبؤ بالتروبونين لمرتدي الجهاز.

تفاصيل التجربة

فيما يخص التجربة، سجل الباحثون 239 مريضًا يشتبه في تعرضهم لأزمة قلبية في 5 مواقع في الهند. ارتدى جميع المرضى المستشعر المعتمد على المعصم وخضعوا لسحب الدم لتقييم مستويات تروبونين I، ومخطط كهربية القلب لتسجيل الإشارات الكهربائية للقلب، وأيضًا مخطط صدى القلب أو تصوير الأوعية التاجية لتصوير تدفق الدم عبر القلب. استخدم الباحثون بيانات من المواقع الثلاثة الأولى لتدريب نموذج التعلم الآلي ثم استخدموا الموقعين المتبقيين لاختبار دقة النموذج.
تشير النتائج إلى أن التنبؤ بالتروبونين I يكون دقيقًا بنسبة تصل إلى 90٪. بالإضافة إلى ذلك، النتائج مرتبطة بشكل جيد بالأدلة السريرية للنوبة القلبية. والأشخاص الذين لديهم مستويات تروبونين غير طبيعية أكثر عرضة بنحو أربعة أضعاف للإصابة بانسداد الشرايين مقارنة بالأشخاص الذين لديهم نتيجة تروبونين سلبية مقاسة بالجهاز.

وصرح سينغوبتا قائلًا: “بهذا المستوى العالي من الدقة، فإن الطبيب الذي يستخدم هذا الجهاز لمريض وتظهر النتيجة إيجابية. يكون واثق تمامًا من حاجة هذا المريض للعلاج السريع وللخضوع إلى اختبارات التشخيص على الفور”.
حذر الباحثون من أن هناك حاجة لمزيد من الدراسات للتحقق من صحة النظام وتحسينه. بما في ذلك الدراسات لتحديد ما إذا كان التنوع البيولوجي مثل: الاختلافات في لون البشرة أو حجم المعصم أو صحة الجلد أو عوامل أخرى يمكن أن يؤثر على أداء الجهاز. بالإضافة إلى ذلك، يخططون لدراسة ما إذا كان تضمين قيمة التروبونين (troponin) المكتشفة (بدلاً من مجرد وجود أو عدم وجود قيمة حدية). أو توفير قياسات مستمرة يمكن أن يعزز فائدة الجهاز في الإعدادات السريرية.

كما أضاف سينغوبتا: “إن التقنيات التي تعتمد على الأشعة تحت الحمراء عبر الجلد تفتح مجالًا هائلًا لتقييم العلامات الحيوية دون الحاجة إلى سحب عينات من الدم”.

يواصل الباحثون إجراء المزيد من الدراسات، فلقد بدأوا مع التروبونين I، لكن الرحلة لم تنته بعد. إذ من الممكن استخدام هذه التقنية مع مؤشرات حيوية أخرى.