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Nature子刊新技術:第一時間監控手術血液變化

日期:2017-03-03 08:49:47

 中佛羅里達大學(UCF)的研究人員發明了一種方法,能夠連續監視外科手術中的病人血液。該技術首次為較量生死的外科手術提供了實時監控。

 

該技術由UCF光學與光子學學院的Aristide Dogariu教授所開發。主要原理是利用了相干門控光散射(coherence-gated light scattering)。通過光纖產生光束,照射入患者血液,然后再解析光散射信號。研究人員認為,在一些情況下,這種技術可以取代現用的抽血檢測技術。

 

在手術過程中,醫生們最怕患者的血液過早凝固,哪怕是出現血塊。因凝血引起的血管栓塞分分鐘會導致危及生命的危險情況,例如中風或肺栓塞。只要一個血塊就會造成負責體外循環病人血液的心肺機驟停,因此,外科手術醫生,尤其是心血管外科手術,會特別關注凝血問題,醫生通過血液稀釋藥物以防止手術過程中的凝血現象。但是,每隔20-30分鐘,就需要抽血化驗,從取樣到出檢測結果可能需要10分鐘。非常浪費時間,特別是超過4個小時的手術,更是煎熬。

 

Arnold Palmer 兒童醫院的小兒心臟外科主任醫生,UCF醫學院教授William De Campli說,我認為該項技術可應用于重癥監護設備,它能幫助各種病危患者爭取時間,搶救生命。

 

De Campli參與了該項技術的研發,并且在新生兒手術中檢測了它的作用。

 

這種儀器通過光纖直接與心肺機管道連接,當血液流過,光纖發出光束穿過血液,儀器通過探測反射回來的光束,來分析循環中的血液狀況。機器不斷地解析光的散射,以確定紅細胞的振動速度。一旦振動速度變緩,就意味著血液即將開始凝固,需要補充血液稀釋劑了。

 

相比漫長地等待體外檢測結果,該技術可以在第一時間通知醫生血液狀況,以及不間斷地提供實時信息。因此可以持續地、快捷地、準確地輔助外科手術醫生做出用藥決策。

 

Arnold Palmer 兒童醫院一直位列全美最好的小兒心臟手術醫院,在過去的一年里,De Campli 已在10例新生兒心血管手術中測試了該項技術。UCF鼓勵跨學科合作,激發創新突破。同為UCF教授的CampliDogariu的研究成果顯示,他們的合作是非常成功的。De Campli說,這項技術是得益于一流工科大學和一流兒童醫院共處同一城市的便利。利用工學前沿科技促進醫學進步,是一個很好的合作模式。他們的成果發表在Nature旗下的新雜志Nature Biomedical Engineering上,這僅為一小部分概念證明研究,更大的研究仍在進行中。

 


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