Forskning utförd av en grupp forskare från universitet i Kaunas, Litauen, har avslöjat att lågfrekventa ultraljud har en inverkan på blodparametrar. Resultaten tyder på att ultraljudens effekt på hemoglobin kan förbättra transporten av syre från lungorna till kroppens vävnader.
Studien använde 300 blodprover från 42 patienter med lungsjukdomar. Proverna utsattes för sex olika lägen av lågfrekventa ultraljud vid Institute of Mechatronics, Kaunas University of Technology (KTU).
Förändringar i 20 blodparametrar registrerades med hjälp av blodanalysutrustning vid Litauens universitet för hälsovetenskap (LSMU). Artificiell intelligens, analys av variation (ANOVA), icke-parametrisk Kruskal-Wallis-metod och maskininlärningsalgoritmer användes för att förutsäga ultraljudets inverkan. Beräkningarna utfördes vid KTU Artificial Intelligence Center.
Professorerna Vytautas Ostasevicius och Vytautas Jurenas från KTU hävdar att den pågående forskningen är relaterad till blodplättaggregation. KTU-teamets forskning avslöjade att ultraljudets inflytande på blodparametrar sträcker sig bortom antalet blodplättar. Det påverkar även röda blodkroppar (RBCs), vilket kan leda till förbättrad syrecirkulation och lägre blodtryck.
”Under exponering för lågfrekventa ultraljud separeras klusterade RBCs till enskilda RBCs, vars hemoglobinmolekyler interagerar med syre över en större yta än packade RBCs, vilket förbättrar syresättningen av blodet. Antalet separerade enskilda RBCs per volymenhet blod minskar på grund av utrymmet mellan dem, jämfört med packade enheter, vilket minskar blodviskositet och påverkar blodtrycket,” förklarar Prof. Ostasevicius, direktören för KTU Institute of Mechatronics.
Forskarna påpekar att ultraljudets effekt på hemoglobin i RBCs visade sig vara större än effekten på blodplättaggregationen som är ansvarig för blodproppsbildning. Deras resultat bekräftades av ytterligare analys som genomfördes vid Molecular Cardiology Laboratory vid LSMU.
”Detta innebär att lågfrekventa ultraljud potentiellt kan användas för att förbättra syremättnaden i lungorna hos patienter med pulmonell hypertension. Med den pågående COVID-19-pandemin ser vi enorm potential i att fortsätta utforska våra teknologiska möjligheter,” säger Prof. Ostasevicius.
Samarbete mellan medicinska forskare och ingenjörer
Inom medicinen används högfrekvent ultraljud på 2-12 MHz både för diagnostiska och terapeutiska ändamål.
”Akustiska vågor som emitteras av högfrekvent ultraljud har begränsad genomträngningsdjup i kroppen, vilket gör att externa vävnader är mer utsatta för högfrekvent ultraljud än inre organ. Lågfrekvent ultraljudsbestrålning tränger djupare in i inre organ med en mer jämn distribution av ljudtryck,” förklarar Prof. Jurenas.
Ultraljud har många tillämpningar inom medicinska områden.
”Till exempel används fokuserade ultraljudsvågor för att bryta upp njurstenar och döda cancerceller. Kan ultraljud användas för att aktivera vissa läkemedel? Eller för att underlätta leverans av antibiotika till inflammerade områden?” säger Prof. Jurenas.
Tekniken som användes i den nämnda studien är bara ett exempel på många framgångsrika samarbeten mellan ingenjörer och medicinska experter. Till exempel utvecklade forskare vid KTU Institute of Mechatronics nyligen en ram för att immobilisera patienter som genomgår Gamma Knife-radiokirurgi på Lithuanian University of Health Sciences Clinic.
”Vi tror att genom att använda kunskap från olika områden kan bättre resultat uppnås,” säger KTU-forskarna om samarbetet mellan institutioner och tvärvetenskapligt samarbete.
Vanliga frågor:
The source of the article is from the blog qhubo.com.ni