Svake godine, najmanje 1,7 miliona odraslih u Sjedinjenim Državama i milioni ljudi širom sveta razviju sepsu, stanje opasno po život koji se javlja kada imuni sistem tela ima ekstreman odgovor na infekciju. Stanje, koje je teško otkriti i lečiti, brzo oštećuje tkiva i vitalne organe i jedan je od vodećih uzroka smrti u bolnicama.
Da bi pomogla lekarima da uoče kada se stanje može razviti, jedna kompanija za medicinsku tehnologiju, Opticite, razvila je novi, neinvazivni uređaj koji može da šalje upozorenja kada pacijent ima nizak nivo kiseonika u ćelijama – rani znak sepse. Lekar tada može lečiti pacijenta, često antibioticima i intravenskim tečnostima, kako bi pokušao da spreči najteže simptome stanja brzog morfološkog razvoja.
Dr Lori Arakaki, pronalazač tehnologije, nazvan VitalO2, i osnivač i glavni izvršni direktor Opticite-a, nazvao je uređaj potencijalnim menjačem igre, i sa dobrim razlogom: to je prvi i jedini ćelijski monitor kiseonika koji može da meri nizak nivo kiseonika u ćelijama u realnom vremenu.
„VitalO2 uređaj je jednostavan za upotrebu i ima potencijal da kliničarima pruži konačne informacije u realnom vremenu potrebne za sprečavanje otkazivanja više organa“, rekao je Arakaki, bioinženjer po obrazovanju.
Uređaj uključuje monitor, optički kabl za prenos svetlosti i flaster za kožu koji je pričvršćen za dlan pacijenta. Monitor sija svetlost kroz kabl u kožu i meri reflektovanu svetlost. Algoritam za mašinsko učenje analizira reflektovanu svetlost da bi proizveo merenje kiseonika ćelije u realnom vremenu iz mišićnog tkiva pacijenta. Nizak nivo kiseonika u mišićnom tkivu korelira sa niskim nivoom kiseonika u ćelijama vitalnih organa kada je nedostatak kiseonika sistemski ili u krvotoku.
Trenutno, uređaj takođe obećava u praćenju niskih nivoa kiseonika tokom traume, srčane insuficijencije i drugih stanja.
„U budućnosti, očekujem da će se VitalO2 naširoko koristiti u hitnim sobama, intenzivnim intenzivnim odeljenjima, hirurškim apartmanima, staračkim domovima, ambulantnim vozilima i drugim okruženjima gde postoji potreba za brzim i preciznim merenjima kiseonika u ćelijama“, rekao je Arakaki.
Do sada je prototip uređaja testiran u prvoj opservacionoj studiji sepse kod ljudi na oko 150 pacijenata u dva medicinska centra u Sijetlu. Sledeće su dodatne studije koje koriste uređaj VitalO2 za predviđanje disfunkcije organa i smrti kod pacijenata sa sepsom. Opticite takođe ima stalne studije sa ohrabrujućim početnim rezultatima za poboljšanje odluka o transfuziji crvenih krvnih zrnaca kod pacijenata sa rakom i za prepoznavanje šoka kod pacijenata sa srčanom hirurgijom.
Nivo kiseonika u krvi se trenutno meri pomoću uređaja koji se zove pulsni oksimetar, koji se nalazi na kraju prsta i radi pomoću snopa svetlosti. Međutim, ova decenijama stara tehnologija meri samo zasićenost kiseonikom u arterijskoj krvi, a ne na nivou ćelije ili tkiva. Problem je u tome što kod sepse i drugih teških stanja, pacijenti često pokazuju normalan nivo kiseonika u krvi na očitanjima oksimetra, čak i kada nema dovoljno kiseonika u ćelijama i tkivima. Kao rezultat toga, pulsni oksimetri mogu lako promašiti rane znake sistemskog nedostatka kiseonika povezane sa sepsom, krvarenjem i srčanom insuficijencijom – sve situacije koje mogu brzo dovesti do otkazivanja organa i smrti.
Studije su pokazale da pulsni oksimetri imaju veću stopu greške pri merenju nivoa kiseonika u krvi kod crnih pacijenata. Važno je da je Opticiteov VitalO2 uređaj dizajniran i testiran od samog početka da bude tačan kod ljudi sa različitim tonovima kože ili nivoima pigmentacije u rasponu od svetle do tamne, smanjujući mogućnost grešaka u merenju kod pacijenata, rekao je Arakaki. Algoritam uređaja je takođe dizajniran da bude osetljiv na različite polove i telesne težine.
„Ovaj uređaj će ispuniti dugogodišnju medicinsku potrebu, posebno u zajednicama hitne medicine i intenzivne nege“, rekao je Arakaki. „Postoji toliko mnogo načina na koje ljudi mogu razviti manjak sistemske oksigenacije što dovodi do otkazivanja organa.“
Godine 2023., Opticiteov proizvod je dobio oznaku Breakthrough Device Designation od američke Uprave za hranu i lekove. Arakaki veruje da će to ubrzati proces pregleda i dovesti do odobrenja FDA u naredne godine do dve.
Stephanie M. Davis, Ph.D., koordinator NHLBI-jevog programa za mala preduzeća, rekla je u međuvremenu da se njen tim raduje rezultatima daljeg testiranja.
„Ovo je novi uređaj koji ima potencijal da spasi živote“, rekla je ona. „To bi jednog dana moglo pomoći u smanjenju velikog broja smrtnih slučajeva od sepse u bolnicama i pomoći u praćenju iscrpljivanja kiseonika u drugim ozbiljnim zdravstvenim stanjima, uključujući bolesti srca.“
