Un piccolo, il monitor portatile del respiro sviluppato presso l'Università del Michigan può rilevare in modo rapido e preciso la sindrome da distress respiratorio acuto, una malattia spesso mortale che provoca la fuoriuscita di liquidi nei polmoni e richiede una diagnosi precoce.

Per rilevare la condizione oggi, i medici fanno molto affidamento sul proprio giudizio e su test che richiedono tempo. I ricercatori affermano che la loro nuova tecnologia potrebbe migliorare i tassi di sopravvivenza e ridurre i costi delle cure.

Il dispositivo, un sistema di gascromatografia, può diagnosticare l'ARDS con una precisione di quasi il 90% in appena 30 minuti. Inoltre, la sua velocità ed economicità gli consentono di fungere essenzialmente da monitor in tempo reale per i pazienti, aiutando a focalizzare e regolare i trattamenti in corso. Quarantotto pazienti volontari dell'ospedale U-M, 21 con ARDS, partecipato al test del dispositivo.

"Gli strumenti di previsione ARDS più comunemente usati sono corretti solo circa il 18% delle volte, " ha detto Xudong (Sherman) Fan, Professore UM di ingegneria biomedica. "Abbiamo scoperto che se il nostro dispositivo ci dice che il paziente è positivo per ARDS, è molto probabile che siano positivi.

"Siamo in grado di rilevare l'insorgenza e il miglioramento della condizione prima che si verifichino cambiamenti tradizionali nei raggi X e negli esami del sangue".

La ricerca di U-M appare sulla rivista Chimica Analitica e Bioanalitica .

L'ARDS è un grave stato di infiammazione polmonare che può essere causato da polmonite, sepsi, trauma, aspirazione o una combinazione di questi. Porta un alto tasso di mortalità. Negli Stati Uniti ogni anno, 200, vengono diagnosticati 000 casi, risultando in 74, 000 morti.

Molti che sopravvivono sono lasciati con una scarsa funzionalità polmonare e hanno grandi difficoltà a tornare alle attività quotidiane di routine. Non esiste una cura per l'ARDS, e la ventilazione meccanica in un'unità di terapia intensiva è solitamente richiesta per supportare il paziente fino alla guarigione del polmone. Rilevarlo precocemente migliora i risultati dei pazienti.

Il primo dispositivo di UM campiona il respiro di un paziente attraverso un tubo collegato alla porta di espirazione di un ventilatore meccanico. Analizza quasi 100 composti organici volatili, biomarcatori che non solo possono rilevare ARDS, ma anche determinare a che punto è la malattia. All'inizio del trattamento, il dispositivo può monitorarne l'efficacia.

Attualmente, un medico che sospetta ARDS ordinerà una radiografia del torace e esami del sangue. Il primo è costoso ed espone il paziente alle radiazioni, e il secondo è invasivo. La combinazione può richiedere ore per analizzare completamente, e quei risultati rappresentano un'istantanea nel tempo. Per sapere se la condizione sta migliorando o peggiorando, devono essere ripetuti.

"La nostra capacità di migliorare i risultati con l'ARDS è stata sostanzialmente interrotta dalla mancanza di tecnologie in grado di diagnosticare precocemente e accuratamente la malattia e di monitorarne i progressi, "ha detto Kevin Ward, Professore di medicina d'urgenza e ingegneria biomedica. "Tutti i nostri metodi attuali ci portano a trattare la malattia troppo tardi o a non avere informazioni che ci dicano se le nostre terapie stanno facendo la differenza abbastanza presto.

"Utilizzando il respiro esalato, la tecnologia che abbiamo sviluppato risolve entrambi i problemi e apre opportunità significative per consentirci di trattare prima e di sviluppare una serie di terapie di medicina di precisione per l'ARDS."

Fan e Ward vedono l'ARDS come la prima di molte condizioni che potrebbero essere meglio identificate e monitorate con questa nuova tecnologia.

"La tecnologia dovrebbe essere estremamente utile anche per rilevare e seguire il decorso di molte altre malattie come la polmonite, sepsi, asma e altri associati a infiammazione polmonare o sistemica del sangue, "Ha detto Ward.

Fan e il suo team di ricerca sono specializzati nell'analisi di biomarcatori, sostanze nei fluidi corporei come la saliva, respiro, urina e sudore che possono dirci molto su cosa sta succedendo, che possono indicare la presenza di condizioni particolari.

Il sistema di gascromatografia è il risultato di una partnership di ricerca e sviluppo con il Michigan Center for Integrative Research in Critical Care. Il suo sviluppo è stato sostenuto attraverso il programma FFMI MTRAC dell'Università del Michigan e le sovvenzioni R-21 e NCAI del National Institutes of Health.

L'università sta perseguendo la protezione del brevetto per la proprietà intellettuale e sta cercando partner di commercializzazione per aiutare a portare la tecnologia sul mercato.