Smartphone-App kann Blutgerinnung anhand von Blutstropfen messen und „Millionen von Herzinfarkten verhindern“

By | May 29, 2022
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SEATTLE- Eine App, die mithilfe von Handyvibrationen die Blutgerinnung misst, könnte Millionen potenziell tödlicher Herzinfarkte verhindern. Die Technologie bietet Menschen, die Herzmedikamente einnehmen, eine viel billigere Möglichkeit, die Dicke ihres Blutes zu überwachen, sagen Wissenschaftler.

Während sich Blutgerinnsel auf natürliche Weise bilden, um Blutungen bei Verletzungen zu verhindern, können sie sich auch für Patienten mit Herzerkrankungen als tödlich erweisen. Menschen mit einer mechanischen Herzklappe könnten besonders gefährdet sein, einen Schlaganfall oder Herzinfarkt zu erleiden, wenn sich ihr Blut verdickt. Aus diesem Grund verlassen sich Millionen von Menschen mit Herzproblemen auf der ganzen Welt auf blutverdünnende Tabletten wie Warfarin, um die Blutgerinnung zu verhindern.

Die Aufrechterhaltung der richtigen Dicke ist jedoch schwierig und erfordert, dass Patienten regelmäßig getestet werden. Normalerweise wird dies entweder in einer medizinischen Klinik oder mit einem teuren Testkit für zu Hause durchgeführt. Jetzt haben Forscher der University of Washington eine viel „intelligentere“ Lösung mit einem Mobiltelefon entwickelt.

„Früher haben Ärzte Blutröhrchen manuell hin und her geschaukelt, um zu überwachen, wie lange es dauerte, bis sich ein Gerinnsel bildete“, sagt Seniorautor Shyam Gollakota, Professor an der Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering at die Universität, in einer Erklärung. “Dies erfordert jedoch viel Blut, was eine Verwendung in häuslichen Umgebungen unmöglich macht.”

UW-Forscher haben einen neuen Blutgerinnungstest entwickelt, der nur einen einzigen Blutstropfen und ein Smartphone mit einem Plastikaufsatz verwendet, der einen winzigen Becher unter der Kamera des Telefons hält (hier gezeigt). Hinweis: Dieses Foto simuliert, wie dieses System funktioniert, und das hier gezeigte „Blut“ ist nicht echt. (Quelle: Mark Stone/Universität Washington)

Ihr neues System hält einen winzigen Becher unter der Kamera des Telefons, der ein kleines Kupferpartikel und eine Chemikalie enthält, um den Blutgerinnungsprozess zu starten. Sobald ein Blutstropfen hinzugefügt wurde, vibriert der Motor des Telefons und schüttelt den Becher, während die Kamera die Bewegungen des Partikels verfolgt. Wenn das Blut zunehmend dicker wird, verlangsamt sich das Partikel und stoppt schließlich, sobald sich ein Gerinnsel gebildet hat.

Das Telefon zeichnet dann zwei Zeitstempel auf, einen, wenn der Blutstropfen hinzugefügt wird, und den zweiten, wenn das Partikel aufhört, sich zu bewegen. Auf diese Weise kann die Blutgerinnungszeit gemessen werden, die entweder durch die sogenannte Prothrombinzeit (PT) oder eine international normalisierte Ratio (INR) gemessen wird.

„Der kreative Sprung, den wir hier machen, besteht darin, dass wir zeigen, dass unsere Algorithmen durch die Verwendung des Vibrationsmotors auf einem Smartphone dasselbe tun können, außer mit einem einzigen Blutstropfen“, sagt Gollakota. „Und wir erreichen eine Genauigkeit, die mit den besten kommerziell erhältlichen Techniken vergleichbar ist.“

Ihre neue Technologie könnte Millionen von Menschen helfen, die auf blutverdünnende Medikamente wie Warfarin angewiesen sind, ihre Gerinnungsfähigkeit im Auge zu behalten.

„Die meisten Menschen, die dieses Medikament einnehmen, nehmen es ein Leben lang ein“, bemerkt Co-Autorin Dr. Kelly Michaelsen, Assistenzprofessorin für Anästhesiologie und Schmerzmedizin an der UW School of Medicine. „Aber das ist keine Art von Set-and-Forget – in den USA befinden sich die meisten Menschen nur etwa 64 Prozent der Zeit in dem, was wir den ‚erwünschten Bereich’ von PT/INR-Werten nennen. In Ländern wie Indien oder Uganda, in denen weniger häufig getestet wird, ist diese Zahl sogar noch niedriger – nur etwa 40 Prozent der Zeit.

„Wie können wir das besser machen? Wir müssen es den Menschen erleichtern, sich häufiger zu testen und die Verantwortung für ihre Gesundheitsversorgung zu übernehmen.“

Durch den Einsatz ihrer Technologie müssten Patienten nur dann eine Klinik aufsuchen, wenn ihre Ergebnisse außerhalb des gewünschten Bereichs lägen. Ihr Gerät wurde an drei verschiedenen Arten von Blutproben von 140 anonymisierten Patienten im medizinischen Zentrum der Universität getestet. Sie untersuchten auch 79 Patienten mit bekannten Blutgerinnungsproblemen und stellten fest, dass die Ergebnisse denen anderer kommerziell erhältlicher Tests entsprachen.

Während sich das Gerät noch in der Proof-of-Concept-Phase befindet, haben die Forscher den Code der App erstellt und untersuchen die nächsten Schritte. Sie möchten das System in den Häusern der Menschen und in Ländern mit weniger Ressourcen weiter testen.

„Fast jedes Smartphone der letzten zehn Jahre hat einen Vibrationsmotor und eine Kamera“, sagt Gollakota. „Das bedeutet, dass fast jeder, der ein Telefon hat, dieses nutzen kann. Alles, was Sie brauchen, ist ein einfacher Kunststoffaufsatz, keinerlei zusätzliche Elektronik. Dies ist das Beste aus allen Welten – es ist im Grunde der heilige Gral der PT/INR-Tests.“

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.

Tom Campbell, Autor des South West News Service, hat zu diesem Bericht beigetragen.

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