بررسی لخته شدن خون با تلفن همراه!

به گزارش نما از وب‌سایت رسمی "دانشگاه واشنگتن"(University of Washington)، لخته‌های خون به طور طبیعی به عنوان راهی برای توقف خونریزی ناشی از مجروح شدن تشکیل می‌شوند اما لخته شدن خون در بیماران مبتلا به مشکلاتی مانند بیماری‌های قلبی می‌تواند به بروز سکته مغزی یا حمله قلبی منجر شود. به همین دلیل است که میلیون‌ها نفر از داروهای رقیق‌کننده خون مانند "وارفارین"(warfarin) استفاده می‌کنند که لخته شدن خون آنها را دشوار می‌سازد.

با وجود این، وارفارین کامل نیست و بیماران باید به طور مکرر آزمایش بدهند تا مطمئن شوند که خون آنها در محدوده درستی قرار دارد. خونی که خیلی راحت لخته می‌شود، می‌تواند سکته مغزی یا حمله قلبی را در پی داشته باشد. از سوی دیگر، خونی که لخته نمی‌شود نیز می‌تواند خونریزی پس از آسیب را به همراه داشته باشد. بیماران برای آزمایش، یا باید به آزمایشگاه مراکز درمانی مراجعه کنند یا یک سیستم آزمایش خانگی پرهزینه را به کار ببرند.

پژوهشگران دانشگاه واشنگتن، آزمایش جدیدی را برای بررسی انعقاد خون ابداع کرده‌اند که تنها از یک قطره خون، یک موتور ویبره و دوربین تلفن همراه هوشمند استفاده می‌کند. این سیستم، یک ضمیمه پلاستیکی را نیز شامل می‌شود که یک فنجان کوچک را زیر دوربین تلفن همراه نگه می‌دارد.

یک نفر طی روند بررسی، یک قطره خون را به فنجان اضافه می‌کند که حاوی یک ذره کوچک مس و یک ماده شیمیایی است که فرآیند انعقاد خون را آغاز می‌کند. سپس موتور ویبره تلفن همراه، فنجان را تکان می‌دهد و دوربین در همین حال، حرکت ذره را کنترل می‌کند که سرعت آن کاهش می‌یابد و سپس با تشکیل شدن لخته‌، از حرکت می‌ایستد. پژوهشگران نشان دادند که این روش در محدوده دقت دستگاه‌های استاندارد این حوزه قرار دارد.

"شیام گولاکوتا"(Shyam Gollakota)، استاد دانشکده مهندسی و علوم رایانه دانشگاه واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه گفت: پزشکان در گذشته، لوله‌های شیشه‌ای حاوی خون را به صورت دستی تکان می‌دادند تا مدت زمان تشکیل شدن لخته را بررسی کنند. این کار به خون زیادی نیاز دارد و استفاده از آن در خانه غیرممکن است. جهش خلاقانه‌ای که در این پژوهش انجام شده، این است که نشان داده‌ایم الگوریتم‌های ما با استفاده از موتور ویبره تلفن همراه هوشمند می‌توانند همان کار را انجام دهند اما از یک قطره خون استفاده می‌کنند و دقتی مشابه بهترین روش‌های تجاری موجود دارند.

پزشکان می‌توانند قابلیت لخته شدن خون را با استفاده از دو معیار بررسی کنند. نخست، مدت زمانی که طول می‌کشد تا لخته تشکیل شود و به عنوان "زمان پروترومبین"(PT) شناخته می‌شود. دوم، نسبتی که از PT محاسبه می‌شود و به پزشکان امکان می‌دهد تا نتایج آزمایش‌های گوناگون را راحت‌تر مقایسه کنند. این معیار، "نسبت نرمال‌شده بین‌المللی"(INR) نامیده می‌شود.

دکتر "کلی مایکلسن"(Kelly Michaelsen)، استاد دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه گفت: بیشتر افرادی که از این دارو استفاده می‌کنند، آن را برای تمام عمر مصرف می‌کنند. در آمریکا، بیشتر مردم فقط حدود ۶۴ درصد مواقع در محدوده‌ای هستند که ما آن را محدوده مطلوب از سطح PT/INR می‌نامیم. این عدد در کشورهایی مانند هند یا اوگاندا که آزمایش‌های کمتری در آنها انجام می‌شود، حدود ۴۰ درصد مواقع کمتر از سطح مورد نظر است. چگونه می‌توانیم این آمار را بهبود ببخشیم؟ ما باید انجام دادن آزمایش‌های مکرر را برای افراد آسان‌تر کنیم و مراقبت‌های بهداشتی را در اختیار آنها قرار دهیم.

وی افزود: بیمارانی که می‌توانند سطح PT/INR خود را از خانه بررسی کنند، تنها در صورتی باید با پزشک ملاقات داشته باشند که نتیجه آزمایش آنها خارج از محدوده مطلوب قرار بگیرد.

هدف پژوهشگران این بود تا دستگاهی ارزان قیمت را ارائه دهند که بتواند عملکردی مشابه دستگاه‌های خانگی سنجش قند خون برای افراد مبتلا به دیابت داشته باشد.

"جاستین چان"(Justin Chan)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما کار خود را با مرتعش کردن یک قطره خون و تلاش برای نظارت بر امواج روی سطح آن آغاز کردیم اما کار کردن با این مقدار کم از خون، واقعا چالش‌برانگیز بود.

پژوهشگران یک ذره کوچک مس را اضافه کردند زیرا حرکت آن قابل ردیابی بود.

مایکلسن ادامه داد: هنگامی که خون لخته می‌شود، شبکه‌ای را تشکیل می‌دهد که سفت می‌شود و در این فرآیند، ذره دیگر حرکت نمی‌کند.

تلفن همراه برای محاسبه PT و INR، دو زمان را در نظر می‌گیرد. نخست، زمانی که کاربر خون را وارد می‌کند و دوم، زمانی که ذره از حرکت باز می‌ماند.

چان گفت: ما برای نخستین بار زمانی را بررسی کردیم که کاربر، یک لوله حاوی نمونه را در قاب قرار می‌دهد. ما در پایان بررسی، مستقیما به داخل فنجان نگاه می‌کنیم تا حرکت ذره مس را ببینیم. این ذره به طور ناگهانی از حرکت می‌ایستد زیرا خون خیلی سریع لخته می‌شود و می‌توان این تفاوت را مشاهده کرد.

پژوهشگران، این روش را روی سه نوع متفاوت از نمونه خون آزمایش کردند. آنها برای اثبات مفهوم، کار خود را با پلاسما آغاز کردند. از آنجا که این مولفه خون شفاف است، آزمایش آن آسان‌تر صورت می‌گیرد. این گروه پژوهشی، پلاسمای ۱۴۰ بیمار ناشناس را در مرکز پزشکی دانشگاه واشنگتن آزمایش کردند. همچنین، آنها پلاسمای ۷۹ بیمار مبتلا به مشکلات شناخته‌شده انعقاد خون را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آزمایش‌ها، مشابه نتایج آزمایش‌های تجاری موجود بود.

پژوهشگران برای تقلید از آنچه که یک بیمار در خانه تجربه می‌کند، خون ۸۰ بیمار ناشناس را در مراکز پزشکی "هاربرویو"(Harborview) و دانشگاه واشنگتن آزمایش کردند. نتایج این آزمایش، در محدوده دقت آزمایش‌های تجاری قرار داشت.

این دستگاه هنوز در مرحله اثبات قرار دارد. پژوهشگران در حال بررسی فرصت‌های تجاری‌سازی و همچنین آزمایش‌های بیشتر هستند. گام بعدی این پژوهش، همکاری با بیماران برای آزمایش این سیستم در خانه است. همچنین، پژوهشگران قصد دارند بررسی کنند که عملکرد این سیستم در مناطق و کشورهای دارای منابع محدودتر چگونه است.

گولاکوتا گفت: تقریبا هر تلفن هوشمندی که طی دهه گذشته ابداع شده، دارای یک موتور ویبره و یک دوربین است. این بدان معناست که تقریبا همه کسانی که تلفن همراه هوشمند دارند، می‌توانند از این آزمایش استفاده کنند. تنها وسیله مورد نیاز، یک ضمیمه پلاستیکی ساده است و به هیچ گونه وسایل الکترونیکی اضافی نیاز نیست. این روش برای میلیون‌ها نفر قابل دسترسی است؛ حتی در مناطقی که منابع بسیار محدود هستند.

این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.

ایسنا