211service.com
Muskuļu uzraudzība
Neiromuskulārās slimības, piemēram, amiotrofiskā laterālā skleroze (ALS) un muskuļu distrofija, bieži vien ir saistītas ar pakāpenisku muskuļu funkcijas zudumu, taču muskuļu veselības izsekošana laika gaitā ne vienmēr ir vienkārša vai precīza. Labākais veids, kā diagnosticēt un novērtēt muskuļu deģenerāciju, ir neērta adatas pārbaude; gan šis tests, gan citas pieejas, piemēram, anketas, ir subjektīvas, un tās nav viegli reproducēt vairākās sesijās.
Muskuļu mērīšana: Jauna rokas ierīce var ātri un nesāpīgi novērtēt muskuļu audu veselību, izmantojot tehnoloģiju, ko sauc par elektriskās pretestības miogrāfiju.
Jauna ierīce, ko izstrādā Sevards Rutkove , neirologs un zinātnieks Hārvardas Medicīnas skolā, un viņa kolēģi MIT varētu nodrošināt nesāpīgu, neinvazīvu un kvantitatīvu alternatīvu. Rokas zondes prototips, līdzīgi kā ultraskaņas zonde, mēra elektrisko pretestību muskuļos, kas mainās atkarībā no audu veselības.
Šī pieeja, kas pazīstama arī kā elektriskās pretestības miogrāfija (EIM), ir modifikācija pamata tehnoloģijai, ko izmanto ķermeņa uzbūves ierīcēs, lai izmērītu tauku vai muskuļu procentuālo daudzumu organismā. Augstas frekvences elektriskā strāva tiek pievadīta ādai caur neinvazīvu elektrodu komplektu, bet cita ādas elektrodu komplekta reģistrē iegūto spriegumu no audiem. Pašreizējo izmaiņu īpašības ir atkarīgas no pamatā esošo audu sastāva un mikroskopiskās struktūras.
Muskuļi ir izgatavoti no garām šķiedrām, kas ir vērstas vienā virzienā. Elektriskā strāva iet vieglāk, ja tā virzās paralēli šķiedrām; kad tas iet pāri šķiedrām, tas saskaras ar vairāk šūnu membrānām, kas izraisa lielāku strāvas aizkavēšanos vai fāzes nobīdi. Rutkoves grupa Beth Israel Deaconess medicīnas centrā ir atklājusi, ka šī fāzes nobīde atšķiras atkarībā no muskuļa veselības, jo slimiem muskuļiem ir mazāk šūnu membrānu. Turklāt enerģija tiek zaudēta, strāvai plūstot caur muskuļiem, un vēl jo vairāk, plūstot pāri šķiedrām. Rutkoves grupa ir atklājusi, ka, aplūkojot gan fāzes nobīdi, gan enerģijas zudumu, var iegūt unikālu informāciju par muskuļa veselību, jo slimajos muskuļos ir mazāk muskuļu šķiedru, mazākas šūnu membrānas un nenormāls tauku un ūdens daudzums muskuļos. ietekmēt šos mērījumus.
Rutkoves grupa sākotnēji veica muskuļu mērījumus, izmantojot gatavās ķermeņa uzbūves ierīces, kas pārveidotas, lai veiktu EIM. Taču procesam bija nepieciešami pielīmējami elektrodi, kas novietoti vairākās pozīcijās gar muskuļu, un vienai ķermeņa daļai var būt nepieciešami vairāki apļi, novietojot elektrodus dažādos leņķos. Rokas zonde, kas izstrādāta sadarbībā ar Džoels Dosons MIT elektroinženierijas laboratorija ļauj ātri veikt mērījumus, neizmantojot elektrodus.
Dawson saka, ka galvenais tehniskais izaicinājums ierīces izstrādē bija atrast veidu, kā piegādāt elektrisko strāvu dažādos leņķos, neprasot sarežģītas iekārtas. Viņš saka, ka mums radās ideja par daudzām mazām pikseļu zondēm un to savienošanu. Ierīces galvā ir divi mazu elektrodu gredzeni: viens strāvas nosūtīšanai un otrs sprieguma mērīšanai. Šos atsevišķos elektrodus var elektriski savienot dažādās kombinācijās, lai tie darbotos kā atsevišķi lielāki elektrodi, vai arī tos var izolēt atsevišķi, lai nodrošinātu labāku izšķirtspēju. Tas ļauj pētniekiem programmēt konkrētus leņķus, kurus viņi vēlas izmērīt. Ierīce ir savienota ar datoru, kas aprēķina pretestības mērījumus un grafiski parāda rezultātus.
Rutkove pašlaik pārbauda EIM pacientiem ar ALS un bērniem ar mugurkaula muskuļu atrofiju. Viņš saka, ka lielākais izaicinājums, lai padarītu EIM noderīgu, ir zināt, kā interpretēt datus. Viņa darbs ir parādījis, ka neiromuskulārām slimībām var būt unikāli EIM paraksti, ko var izmantot, lai diagnosticētu un ārstētu slimību, taču tas ir nepārtraukts pētījums, lai atrastu pareizo parakstu vai pretestības profilu, kas norāda, ka tas ir viena veida slimība pret citu. Šī metode ir jāpārbauda arī pietiekami daudz pacientu, lai izprastu individuālās mainīguma normālo diapazonu.
Ideja par instrumentu, kas ir neinvazīvs un nesāpīgs, lai novērtētu muskuļu darbību, ir ļoti pievilcīga, saka Maikls Benatars , Emory universitātes neirologs, kurš testē ierīci pacientiem. Pašlaik labākais muskuļu darbības tests ir elektromiogrāfija (EMG), kas ietver adatas ievietošanu muskulī un pacientam muskuļu kontrakciju. Benatar ir testējis EIM metodi pacientiem ar ALS, lai noskaidrotu, vai šo metodi var izmantot slimības agrīnai noteikšanai. Mēs ceram, ka mēs varētu atklāt novirzes ar EIM, kas nav acīmredzamas klīniski vai ar tradicionālajām metodēm, viņš saka. Bet viņš piebilst, ka EIM nav gatavs plašākai lietošanai klīnikā, kamēr nav skaidrs, kā interpretēt rezultātus.
Rutkove cer, ka tikmēr EIM izrādīsies noderīgs kā pētniecības instruments. Viņa grupa arī veic pētījumus par dzīvniekiem ar neiromuskulārām slimībām, lai sīkāk izprastu, kā EIM rādījumi ir saistīti ar slimības pamatā esošajām audu izmaiņām.