Kan pıhtıları, biri yaralandığında kanamayı durdurmanın bir yolu olarak doğal olarak oluşur. Ancak mekanik kalp kapakçıkları veya diğer kalp rahatsızlıkları gibi tıbbi sorunları olan hastalarda kan pıhtıları felç veya kalp krizine yol açabilir. Bu yüzden milyonlarca Amerikalı, kanlarının pıhtılaşmasını zorlaştıran varfarin gibi kan inceltici ilaçlar alıyor.
Bununla birlikte, warfarin mükemmel değildir ve hastaların kanlarının doğru aralıkta olduğundan emin olmak için sık sık test edilmesini gerektirir – çok kolay pıhtılaşan kan yine de felce veya kalp krizine neden olabilirken pıhtılaşmayan kan neden olabilir bir yaralanmadan sonra kanamayı uzatmak için. Test edilmek için hastaların ya bir klinik laboratuvarına gitmesi ya da evde pahalı bir test sistemi kullanması gerekir.
Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, yalnızca tek bir damla kan ve bir akıllı telefon titreşim motoru ve kamerası kullanan yeni bir kan pıhtılaşma testi geliştirdiler. Sistem, telefonun kamerasının altında küçük bir kap tutan plastik bir ek içerir.
Bir kişi, küçük bir bakır parçacığı ve kanın pıhtılaşma sürecini başlatan bir kimyasal içeren bardağa bir damla kan ekler. Ardından, telefonun titreşim motoru bardağı sallarken, kamera parçacığın hareketini izler, parçacık yavaşlar ve pıhtı oluştukça hareket durur. Araştırmacılar, bu yöntemin, alanın standart aletlerinin doğruluk aralığına düştüğünü gösterdi.
Ekip, bu bulguları Nature Communications’da 11 Şubat’ta yayınladı .
Kıdemli, “Eskiden doktorlar, bir pıhtının oluşmasının ne kadar sürdüğünü izlemek için kan tüplerini manuel olarak ileri geri sallarlardı. Ancak bu, çok fazla kan gerektirir ve bu da ev ortamında kullanılmasını olanaksız hale getirir” dedi. yazar Shyam Gollakota, Paul G. Allen Bilgisayar Bilimi ve Mühendisliği Okulu’nda UW profesörü. “Burada yaptığımız yaratıcı sıçrama, bir akıllı telefondaki titreşim motorunu kullanarak, algoritmalarımızın tek bir damla kan dışında aynı şeyi yapabileceğini gösteriyoruz. Ve piyasada bulunan en iyi tekniklere benzer bir doğruluk elde ediyoruz. “
Doktorlar kan pıhtılaşma yeteneğini iki sayı kullanarak sıralayabilir:
- pıhtının oluşması için geçen süre, “protrombin zamanı” veya PT olarak bilinir
- Doktorların “uluslararası normalleştirilmiş oran” veya INR olarak adlandırılan farklı testler veya laboratuvarlar arasındaki sonuçları daha kolay karşılaştırmasını sağlayan PT’den hesaplanan bir oran
“Bu ilacı alan çoğu insan onu ömür boyu alıyor. Ancak bu, kur ve unut tipi bir şey değil – ABD’de, çoğu insan sadece PT/INR seviyelerinin ‘istenen aralığı’ dediğimiz, yaklaşık 64 civarındadır. UW Tıp Okulu’nda anesteziyoloji ve ağrı tıbbı yardımcı doçenti olan yardımcı yazar Dr. Kelly Michaelsen, “zamanın yüzdesi,” dedi. “Hindistan veya Uganda gibi daha az sıklıkta test yapılan ülkelerde bu sayı daha da düşük – zamanın sadece yaklaşık %40’ı. Bunu nasıl daha iyi hale getirebiliriz? İnsanların daha sık test yapmasını ve test yapmasını kolaylaştırmalıyız.”
Michaelsen, PT/INR düzeylerini evden izleyebilen hastaların, yalnızca testin istenen aralığın dışında olduklarını öne sürmesi durumunda bir klinisyene gitmeleri gerektiğini söyledi.
Araştırmacılar, evde kan şekeri monitörlerinin diyabetli insanlar için nasıl çalıştığına benzer şekilde çalışabilecek ucuz bir cihaz istediler: Bir kişi parmağını delebilir ve bir damla kanı test edebilir.
Allen Okulu’nda UW doktora öğrencisi olan baş yazar Justin Chan, “Tek bir damla kanı titreştirerek ve yüzeydeki dalgaları izlemeye çalışarak başladık” dedi. “Ama bu kadar az kanla bu gerçekten zordu.”
Ekip, hareketinin izlenmesi çok daha güvenilir olduğu için küçük bir bakır parçacık ekledi.
Michaelsen, ” Kan pıhtılaştıkça sıkılaşan bir ağ oluşturur. Ve bu süreçte, parçacık mutlu bir şekilde zıplamaktan artık hareket etmemeye geçer” dedi.
PT ve INR’yi hesaplamak için, telefon iki zaman damgası toplar: birincisi kullanıcı kanı yerleştirdiğinde ve ikincisi partikül hareketi durduğunda.
Chan, “İlk kez damgası için, kullanıcının çerçeveye numuneyi içeren bir kılcal tüp yerleştirdiğini arıyoruz” dedi. “Ölçümün sonu için doğrudan bardağın iç kısmına bakıyoruz, böylece bu çerçevelerdeki tek hareket bakır parçacığı oluyor. Parçacık aniden hareket etmeyi bırakıyor çünkü kan çok hızlı bir şekilde pıhtılaşıyor ve çerçeveler arasındaki farkı gözlemleyebilirsiniz. Oradan PT’yi hesaplayabiliriz ve bu, INR’ye eşlenebilir.”
Araştırmacılar bu yöntemi üç farklı kan örneği üzerinde test etti. Konseptin bir kanıtı olarak ekip, kanın şeffaf ve bu nedenle test edilmesi daha kolay bir bileşeni olan plazma ile başladı. Araştırmacılar, Washington Üniversitesi Tıp Merkezi’ndeki 140 anonim hastadan alınan plazmayı test etti. Ekip ayrıca bilinen kan pıhtılaşma sorunları olan 79 hastadan alınan plazmayı da inceledi. Her iki koşul için de test, ticari olarak mevcut testlere benzer sonuçlara sahipti.
Ekip, evdeki bir hastanın deneyimlediğini taklit etmek için hem Harborview hem de Washington Üniversitesi tıp merkezlerindeki 80 anonim hastadan alınan tam kanı test etti. Bu test aynı zamanda ticari testlerin doğruluk aralığında olan sonuçlar verdi.
Bu cihaz hala kavram kanıtı aşamasındadır. Araştırmacılar kodu herkese açık olarak yayınladılar ve ticarileştirme fırsatlarının yanı sıra daha fazla test yapıyorlar. Örneğin, şu anda tüm bu testler laboratuvarda yapılmıştır. Bir sonraki adım, bu sistemi evde test etmek için hastalarla çalışmaktır. Araştırmacılar ayrıca, sistemin daha sınırlı kaynaklara sahip alanlarda ve ülkelerde nasıl çalıştığını görmek istiyorlar.
Gollakota, “Son on yılda neredeyse her akıllı telefonda bir titreşim motoru ve bir kamera var. Bu, telefonu olan hemen hemen herkesin bunu kullanabileceği anlamına geliyor. Tek ihtiyacınız olan basit bir plastik bağlantı parçası, herhangi bir ek elektronik aksam yok” dedi. “Bu, tüm dünyaların en iyisi – temelde PT/INR testinin kutsal kâsesidir. Kaynakların çok sınırlı olduğu yerlerde bile, onu tutumlu ve milyonlarca insan için erişilebilir kılıyor.”
Bu makaledeki diğer ortak yazarlar, UW Tıp Fakültesi’nin laboratuvar tıbbı ve patoloji bölümünde klinik laboratuvar süpervizörü olan Joanne Estergreen ve UW Tıp Fakültesi’nde laboratuvar tıbbı ve patoloji profesörü olan Dr. Daniel Sabath’dır.