Badania przeprowadzone przez zespół naukowców z uniwersytetów w Kownie na Litwie wykazały, że niskoczęstotliwościowe ultradźwięki mają wpływ na parametry krwi. Wyniki wskazują, że działanie ultradźwięków na hemoglobinę może poprawić transport tlenu z płuc do tkanek organizmu.
Badanie wykorzystało 300 próbek krwi pobranych od 42 pacjentów z chorobami płuc. Próbki były poddawane sześciu różnym trybom niskoczęstotliwościowych ultradźwięków w Instytucie Mechatroniki Uniwersytetu Technologicznego w Kownie (KTU).
Zmiany w 20 parametrach krwi zostały zarejestrowane za pomocą sprzętu do analizy krwi w laboratoriach Litewskiego Uniwersytetu Nauk Medycznych (LSMU). Do przewidzenia wpływu ultradźwięków wykorzystano sztuczną inteligencję, analizę wariancji (ANOVA), nieparametryczną metodę Kruskala-Wallisa oraz algorytmy uczenia maszynowego. Obliczenia przeprowadzono w Centrum Sztucznej Inteligencji KTU.
Profesorowie Vytautas Ostasevicius i Vytautas Jurenas z KTU twierdzą, że trwające badania dotyczą agregacji płytek krwi. Badania zespołu KTU wykazały, że wpływ ultradźwięków na parametry krwi wykracza poza liczbę płytek krwi. Ma również wpływ na czerwone krwinki (RBC), co może prowadzić do poprawy krążenia tlenu i obniżenia ciśnienia krwi.
“W trakcie ekspozycji na niskoczęstotliwościowe ultradźwięki, skupione RBC rozdzielają się na pojedyncze RBC, których molekuły hemoglobiny oddziałują z tlenem na większej powierzchni niż skupione RBC, co poprawia nasycenie krwi tlenem. Liczba oddzielonych pojedynczych RBC na jednostkę objętości krwi maleje z powodu przestrzeni między nimi, w porównaniu do skupionych jednostek, co zmniejsza lepkość krwi i wpływa na ciśnienie krwi” – wyjaśnia prof. Ostasevicius, dyrektor Instytutu Mechatroniki KTU.
Naukowcy stwierdzają, że wpływ ultradźwięków na hemoglobinę w RBC okazał się większy niż wpływ na agregację płytek krwi odpowiedzialną za krzepnięcie krwi. Ich wyniki potwierdzono dodatkową analizą przeprowadzoną w Laboratorium Kardiologii Molekularnej na LSMU.
“To oznacza, że niskoczęstotliwościowe ultradźwięki mogą potencjalnie być wykorzystane do poprawy nasycenia tlenu w płucach pacjentów z nadciśnieniem płucnym. W obecnej pandemii COVID-19 widzimy ogromny potencjał do dalszego badania możliwości naszej technologii” – mówi prof. Ostasevicius.
Partnerstwo między naukowcami medycznymi a 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, co powoduje większe narażenie tkanek zewnętrznych na wysokoczęstotliwościowe ultradźwięki niż narządy wewnętrzne. Niskoczęstotliwościowe ultradźwięki penetrują głębiej do narządów wewnętrznych z bardziej równomiernym rozkładem ciśnienia dźwięku” – wyjaśnia prof. Jurenas.
Ultradźwięki mają wiele zastosowań w medycynie.
“Na przykład, skupione fale ultradźwiękowe są stosowane do rozdrabniania kamieni nerkowych i niszczenia komórek nowotworowych. Czy ultradźwięki mogłyby być wykorzystane do aktywacji określonych leków? A może ułatwić dostarczanie antybiotyków do stanów zapalnych?” – mówi prof. Jurenas.
Technologia użyta w powyższym badaniu to tylko jedno z wielu udanych partnerstw między inżynierami a profesjonalistami medycznymi. Na przykład naukowcy z Instytutu Mechatroniki KTU niedawno opracowali uchwyt do unieruchamiania pacjentów poddawanych radioterapii nożem gamma na Litewskim Uniwersytecie Nauk Medycznych.
“Wierzymy, że wykorzystanie wiedzy z różnych dziedzin pozwoli osiągnąć lepsze rezultaty” – mówią badacze z KTU na temat współpracy międzyinstytucjonalnej i międzydziedzinowej.
FAQ:
1. Jakie są wyniki badań przeprowadzonych przez naukowców z uniwersytetów w Kownie na Litwie?
Niskoczęstotliwościowe ultradźwięki mają wpływ na parametry krwi, a efekt ultradźwięków na hemoglobinę może poprawić transport tlenu z płuc do tkanek organizmu.
2. Ile próbek krwi zostało wykorzystanych w badaniu?
Badanie wykorzystało 300 próbek krwi pobranych od 42 pacjentów z chorobami płuc.
3. Jakie metody zostały zastosowane w badaniu?
Do przewidzenia wpływu ultradźwięków wykorzystano sztuczną inteligencję, analizę wariancji (ANOVA), nieparametryczną metodę Kruskala-Wallisa oraz algorytmy uczenia maszynowego.
4. Jaka jest istotność badań zespołu KTU?
Badania zespołu KTU wykazały, że wpływ ultradźwięków na parametry krwi wykracza poza liczbę płytek krwi. Ma on również wpływ na czerwone krwinki (RBC), co może prowadzić do poprawy krążenia tlenu i obniżenia ciśnienia krwi.
5. Jakie są potencjalne zastosowania niskoczęstotliwościowych ultradźwięków?
Niskoczęstotliwościowe ultradźwięki mogą potencjalnie być wykorzystane do poprawy nasycenia tlenu w płucach pacjentów z nadciśnieniem płucnym.
6. Jakie są inne zastosowania ultradźwięków w medycynie?
Ultradźwięki mają wiele zastosowań w medycynie, takich jak rozdrabnianie kamieni nerkowych, niszczenie komórek nowotworowych oraz ułatwianie dostarczania leków do stanów zapalnych.
7. Jakie inne partnerstwa między naukowcami a inżynierami odniosły sukces?
Na przykład naukowcy z Instytutu Mechatroniki KTU opracowali uchwyt do unieruchamiania pacjentów poddawanych radioterapii nożem gamma w Klinice Litewskiego Uniwersytetu Nauk Medycznych.
8. Jak naukowcy opisują współpracę między inżynierami a profesjonalistami medycznymi?
Naukowcy z KTU są zdania, że wykorzystanie wiedzy z różnych dziedzin pozwala osiągać lepsze wyniki.
The source of the article is from the blog lanoticiadigital.com.ar