O monitor portátil de respiração detecta rapidamente doenças pulmonares com risco de vida
Os cientistas desenvolveram um analisador de respiração portátil que pode detectar com precisão e rapidez a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA). O dispositivo promete aumentar as taxas de sobrevivência e reduzir os custos de saúde para pessoas com doença pulmonar potencialmente fatal.
A equipe descreve o desenvolvimento e o teste da nova tecnologia compacta - que tem aproximadamente o tamanho de uma caixa de sapatos - em um artigo que aparece no jornal Química Analítica e Bioanalítica.
O diagnóstico oportuno e o rastreamento da SDRA são muito desafiadores porque a condição pode se alterar e progredir rapidamente e tem várias causas possíveis.
“As ferramentas de previsão de ARDS mais comumente usadas estão corretas apenas cerca de 18% das vezes”, diz o co-autor sênior do estudo Xudong Fan, professor de engenharia biomédica da Universidade de Michigan, em Ann Arbor.
Em contraste, ele e seus colegas mostraram que o analisador de respiração portátil totalmente automatizado pode diagnosticar SDRA com uma precisão que chega a 90% em cerca de 30 minutos.
Os pesquisadores testaram a tecnologia em 48 voluntários que estavam recebendo tratamento no hospital da Universidade de Michigan. Dos voluntários, 21 tinham SDRA e os demais serviram de controle.
“Descobrimos”, explica o Prof. Fan, “que se nosso dispositivo nos diz que o paciente é positivo para SDRA, é altamente provável que ele seja positivo.”
Ferramenta de diagnóstico e monitoramento
A tecnologia do dispositivo usa cromatografia gasosa para analisar cerca de 100 moléculas no ar exalado. Ele captura uma amostra de respiração por meio de um tubo que se conecta à porta de exalação de um ventilador mecânico.
Os resultados da análise permitem que os médicos não apenas façam o teste de SDRA, mas também determinem o quão avançada está a doença. O dispositivo também pode monitorar o progresso do tratamento após o diagnóstico.
“Somos capazes de detectar o início e a melhora da condição antes que ocorram as alterações tradicionais em raios-X e exames de sangue”, explica o Prof. Fan.
A maioria das pessoas que desenvolve SDRA está hospitalizada, recebendo tratamento para outros problemas de saúde.
É raro que a SDRA se desenvolva fora do hospital; quando isso acontece, é mais provável que a pessoa já tenha uma pneumonia grave ou uma doença grave semelhante.
De acordo com informações sobre o presente estudo do National Institutes of Health (NIH), cerca de 200.000 pessoas desenvolvem SDRA e 74.000 morrem da doença todos os anos nos Estados Unidos.
Pneumonia, sepse, trauma e aspiração estão entre as causas da SDRA. Isso faz com que os pulmões fiquem inflamados e se encham de líquido. O fluido obstrui os minúsculos sacos de ar dos pulmões, através dos quais o oxigênio passa para o sangue e o dióxido de carbono sai dele.
Pessoas com SDRA geralmente requerem tratamento intensivo e suporte de ventiladores mecânicos até a cura dos pulmões.
No entanto, muitos dos que sobrevivem à SDRA lutam para voltar às suas atividades normais porque sua função pulmonar permanece fraca.
Detecção e rastreamento anteriores
Detectar ARDS mais cedo é a chave para melhorar as chances e a qualidade da recuperação.
“Nossa capacidade de melhorar os resultados com ARDS”, diz o co-autor sênior do estudo Kevin R. Ward, professor de medicina de emergência e engenharia biomédica da Universidade de Michigan, “foi basicamente interrompida pela falta de tecnologias que podem rápida e precisamente diagnosticar a doença precocemente, bem como acompanhar seu progresso ”.
O método atual de diagnóstico de SDRA depende de radiografias de tórax, que são caras e envolvem exposição à radiação, e exames de sangue, que são invasivos.
Esses procedimentos levam horas para produzir resultados e os médicos precisam repeti-los para monitorar o progresso. Na melhor das hipóteses, eles podem apenas mostrar como a condição era anterior; eles não rastreiam em tempo real.
“Todos os nossos métodos atuais resultam em tratarmos a doença tarde demais ou em não termos informações que nos digam se nossas terapias estão fazendo diferença em breve”, explica o Prof. Ward.
“Ao utilizar a respiração exalada, a tecnologia que desenvolvemos resolve ambos os problemas e abre oportunidades significativas para nos permitir tratar mais cedo e desenvolver uma série de terapias de medicina de precisão para SDRA.”
Prof. Kevin R. Ward
A equipe prevê oportunidades para desenvolver a tecnologia para um diagnóstico mais rápido e melhor rastreamento de várias outras condições inflamatórias que afetam os pulmões ou o sangue, como pneumonia, asma e sepse.
