Badania przeprowadzone przez zespół naukowców z uniwersytetów w Kownie, na Litwie, ujawniły, że niskoczęstotliwościowe ultradźwięki mają wpływ na parametry krwi. Wyniki wskazują, że działanie ultradźwięków na hemoglobinę może poprawić transport tlenu z płuc do tkanek ciała.
W badaniach wykorzystano 300 próbek krwi pobranej od 42 pacjentów z chorobami płuc. Próbki były narażone na sześć różnych trybów niskoczęstotliwościowych ultradźwięków w Instytucie Mechatroniki Uniwersytetu Technologicznego w Kownie (KTU).
Zmiany w 20 parametrach krwi zostały zarejestrowane przy użyciu sprzętu do analizy krwi w laboratoriach Litewskiego Uniwersytetu Nauk Medycznych (LSMU). Do przewidywania oddziaływania ultradźwięków zastosowano sztuczną inteligencję, analizę wariancji (ANOVA), nieparametryczną metodę Kruskala-Wallisa oraz algorytmy uczenia maszynowego. Obliczenia przeprowadzono w Centrum Sztucznej Inteligencji KTU.
Profesorowie KTU, Vytautas Ostasevicius i Vytautas Jurenas, twierdzą, że trwające prace badawcze mają związek z agregacją płytek krwi. Badania zespołu KTU wykazały, że wpływ ultradźwięków na parametry krwi nie ogranicza się tylko do liczby płytek krwi – wpływa również na czerwone krwinki (RBC), co może prowadzić do lepszego krążenia tlenu i obniżonego ciśnienia krwi.
„W trakcie narażenia na niskoczęstotliwościowe ultradźwięki, zbite RBCs ulegają rozdzieleniu na pojedyncze RBCs, których cząsteczki hemoglobiny oddziałują z tlenem na całej powierzchni RBCs, większej niż powierzchnia zbitych RBCs, co poprawia nasyconie krwi tlenem. Liczba rozdzielonych pojedynczych RBC na jednostkę objętości krwi zmniejsza się ze względu na przestrzenie między nimi, w porównaniu do zbitych jednostek, co zmniejsza lepkość krwi i wpływa na ciśnienie krwi” – wyjaśnia prof. Ostasevicius, dyrektor Instytutu Mechatroniki KTU.
Naukowcy twierdzą, że wpływ ultradźwięków na hemoglobinę w RBCs okazał się większy niż wpływ na agregację płytek krwi, które odpowiedzialne są za krzepnięcie krwi. Ich wyniki zostały potwierdzone przez dodatkową analizę przeprowadzoną w Laboratorium Kardiologii Molekularnej LSMU.
„To oznacza, że niskoczęstotliwościowe ultradźwięki mogą być potencjalnie wykorzystane do poprawy nasyconia tlenu w płucach pacjentów z nadciśnieniem płucnym. Mając na uwadze pandemię COVID-19, widzimy ogromny potencjał w dalszym badaniu możliwości naszej technologii” – mówi prof. Ostasevicius.
Partnerstwo między naukowcami medycznymi i inżynierami
W medycynie wysokoczęstotliwościowe ultradźwięki o zakresie od 2 do 12 MHz są stosowane zarówno w celach diagnostycznych, jak i terapeutycznych.
„Fale akustyczne emitowane przez wysokoczęstotliwościowe ultradźwięki mają ograniczoną głębokość penetracji w ciało, dlatego tkanki zewnętrzne są bardziej narażone na wysokoczęstotliwościowe ultradźwięki niż narządy wewnętrzne. Niskoczęstotliwościowe falowanie ultradźwięków penetruje głębiej do narządów wewnętrznych z bardziej jednolitym rozkładem ciśnienia dźwięku” – wyjaśnia prof. Jurenas.
Ultradźwięki mają wiele zastosowań w ustawieniach medycznych.
„Na przykład skoncentrowane fale ultradźwiękowe używane są do rozbijania kamieni nerkowych i zabijania komórek nowotworowych. Może ultradźwięki mogą być wykorzystane do aktywacji pewnych leków. Albo do ułatwienia dostarczania antybiotyków do zapalonych obszarów?” – mówi prof. Jurenas.
Technologia używana w opisanym powyżej badaniu to tylko jeden przykład wielu udanych partnerstw między inżynierami a lekarzami. Na przykład niedawno badacze z Instytutu Mechatroniki KTU stworzyli ramę do unieruchomienia pacjentów poddawanych radioterapii nożem Gamma w Klinice Litewskiego Uniwersytetu Nauk Medycznych.
„Wierzymy, że wykorzystując wiedzę z różnych dziedzin można osiągnąć lepsze wyniki” – mówią badacze KTU na temat współpracy międzyinstytucjonalnej i interdyscyplinarnej.
FAQ:
1. Jakie są wyniki badań naukowców z uniwersytetów w Kownie na Litwie?
Niskoczęstotliwościowe ultradźwięki mają wpływ na parametry krwi, a działanie ultradźwięków na hemoglobinę może poprawić transport tlenu z płuc do tkanek ciała.
2. Ile próbek krwi zostało użytych w badaniu?
W badaniu zostało wykorzystanych 300 próbek krwi pobranych od 42 pacjentów z chorobami płuc.
3. Jakie metody zostały zastosowane w badaniu?
Do przewidywania oddziaływania ultradźwięków zastosowano sztuczną inteligencję, analizę wariancji (ANOVA), nieparametryczną metodę Kruskala-Wallisa oraz algorytmy uczenia maszynowego.
4. Jakie jest znaczenie badań zespołu KTU?
Badania zespołu KTU wykazały, że wpływ ultradźwięków na parametry krwi dotyczy nie tylko liczby płytek krwi, ale również czerwonych krwinek, co może prowadzić do lepszego krążenia tlenu i obniżonego ciśnienia krwi.
5. Jakie są potencjalne zastosowania niskoczęstotliwościowych ultradźwięków?
Niskoczęstotliwościowe ultradźwięki mogą być potencjalnie wykorzystane do poprawy nasyconia tlenu w płucach pacjentów z nadciśnieniem płucnym.
6. Jakie są inne zastosowania ultradźwięków w medycynie?
Ultradźwięki mają wiele zastosowań w medycynie, takich jak rozbijanie kamieni nerkowych, zabijanie komórek nowotworowych i ułatwianie dostarczania leków do zapalonych obszarów.
7. Jakie inne partnerstwa między naukowcami a inżynierami były udane?
Na przykład badacze z Instytutu Mechatroniki KTU stworzyli ramę do unieruchomienia pacjentów poddawanych radioterapii nożem Gamma w Klinice Litewskiego Uniwersytetu Nauk Medycznych.
8. Jak naukowcy opisują współpracę między inżynierami a lekarzami?
Naukowcy KTU wierzą, że wykorzystując wiedzę z różnych dziedzin można osiągnąć lepsze wyniki.
Linki powiązane:
Uniwersytet Technologiczny w Kownie (KTU)
Litewski Uniwersytet Nauk Medycznych (LSMU)
The source of the article is from the blog lanoticiadigital.com.ar