急診室醫(yī)生通常只有幾分鐘的時(shí)間來(lái)確定哪些患者需要輸血。
但目前醫(yī)生沒(méi)有直接的辦法來(lái)評(píng)估血液中對(duì)健康而言最關(guān)鍵成分之一:血小板。這種微小的血細(xì)胞能夠在受傷后的凝血過(guò)程中起到巨大作用。
據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道,來(lái)自華盛頓大學(xué)(University of Washington)的研究人員開(kāi)發(fā)出一款能夠在兩分鐘內(nèi)測(cè)量血小板功能的新型系統(tǒng),以幫助醫(yī)生確定哪些創(chuàng)傷患者在送入醫(yī)院時(shí)可能需要輸血。該團(tuán)隊(duì)的研究成果被發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊上。
華盛頓大學(xué)機(jī)械工程系副教授、本論文合作通訊作者Nathan Sniadecki表示,“我們的系統(tǒng)只需要微量血液來(lái)實(shí)時(shí)觀察血小板的健康狀況。我們發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有方法相比,血小板功能能夠更好地衡量血小板健康狀況,以及創(chuàng)傷患者是否需要輸血。”
血小板是對(duì)血管造成任何傷害的第一反應(yīng)者。
Sniadecki補(bǔ)充道,“它們就像是一種即時(shí)補(bǔ)丁,它們被激活并粘附在傷口上,然后迅速改變其形狀以延伸到更多傷口表面或其他血小板。然后它們又回復(fù)形狀變得緊實(shí)以增加血液凝塊的力量。”
經(jīng)歷過(guò)創(chuàng)傷的患者,血小板可能會(huì)失去其功能,包括變得不能施加止血所需的力量。
華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院急診醫(yī)學(xué)系副教授、本論文合作通訊作者Nathan White表示,“當(dāng)創(chuàng)傷患者進(jìn)入急診室時(shí),我們會(huì)使用各種方法來(lái)評(píng)估他們的出血風(fēng)險(xiǎn),但是這些測(cè)試都無(wú)法明確告知我們血小板的強(qiáng)度。”
White、Sniadecki和他們的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一款能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量血小板強(qiáng)度的微流控裝置。首先,研究人員將血液樣本注入該裝置。當(dāng)血液流過(guò)該裝置,細(xì)胞會(huì)遇到障礙,即從裝置底部突出的小塊和柱子。它們可以激活血小板。當(dāng)它們流過(guò)小塊時(shí),會(huì)受到一股巨大的力,然后小塊和柱子的表面會(huì)被涂覆激活血小板的分子。
主導(dǎo)這項(xiàng)研究的華盛頓大學(xué)機(jī)械工程系研究生、本論文主要作者Lucas Ting指出,“塊狀和柱狀結(jié)構(gòu)就像一個(gè)微型傷口表面,血小板附在塊和柱子之間,然后它們開(kāi)始如滾雪球般迅速增大。它們聚合形成一個(gè)微型塞子,然后開(kāi)始收縮并將柱子拉向小塊。根據(jù)柱子的移動(dòng)距離,我們得以確定血小板的功能狀況。”
Sniadecki的實(shí)驗(yàn)室在測(cè)量細(xì)胞力之前已經(jīng)將柱結(jié)構(gòu)應(yīng)用于微流控裝置,但是這是第一次將塊結(jié)構(gòu)也增加到微流控裝置中去。如果沒(méi)有這些小塊,血小板就不會(huì)粘到柱子上去。
Ting補(bǔ)充道,“當(dāng)血小板圍繞在小塊邊緣時(shí),他們被迫迅速改變方向并激活血小板。”
為了測(cè)試該裝置,研究人員從港景醫(yī)療中心(Harborview Medical Center)招募到一些實(shí)驗(yàn)參與者。在提供了同意書后,93名創(chuàng)傷患者與10名健康參與者在中心進(jìn)行了血液采樣。
結(jié)果顯示健康參與者的血液與創(chuàng)傷患者的血液之間存在顯著差異。與健康參與者的血小板相比,創(chuàng)傷患者的血小板強(qiáng)度減弱了。所有創(chuàng)傷患者中,有17名患者需要在進(jìn)醫(yī)院24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行輸血,與未接受輸血的創(chuàng)傷患者相比,這些患者的血小板強(qiáng)度是最低的。
有些創(chuàng)傷患者的血小板較少,因此急診室現(xiàn)有檢測(cè)之一是計(jì)算血小板的數(shù)量。但是當(dāng)研究人員研究這些項(xiàng)目的血小板計(jì)數(shù)時(shí),所有血液樣本,包括來(lái)自健康參與者的血樣,都擁有相當(dāng)數(shù)量的血小板。
White表示,“除了知道血液中有多少血小板,了解其實(shí)際功能也很重要。哪位患者需要輸血并非總是顯而易見(jiàn),擁有這樣的裝置能夠幫助我們快速做出決定。”
目前,該團(tuán)隊(duì)正在努力使該裝置變得對(duì)用戶更加友好。
Stasys醫(yī)藥公司(該公司在這項(xiàng)研究中脫穎而出)的研發(fā)總監(jiān)Ting表示,“它還只是一個(gè)原型,對(duì)其進(jìn)行操作和數(shù)據(jù)獲取也需要經(jīng)過(guò)一些訓(xùn)練。我們的目標(biāo)是使其具有用戶友好性,可以與血糖檢測(cè)儀相媲美,人們只需要將血樣放在試紙條上并將其放入閱讀器。然后閱讀器就會(huì)得出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。”
該團(tuán)隊(duì)也希望該裝置可用于測(cè)量血小板在其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的強(qiáng)度,如測(cè)量血液稀釋性藥物,如阿司匹林或氯吡格雷(Plavix)對(duì)不同患者的影響,或是幫助神經(jīng)科醫(yī)生監(jiān)測(cè)患者在手術(shù)期間的出血并發(fā)癥。
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原文標(biāo)題:急診室醫(yī)生的得力助手:幫助評(píng)估血小板健康狀況的新型微流控裝置
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