Kauno universitetų mokslininkai rado, kas gali padidinti deguonies kiekį kraujyje
Kaip praneša Kauno technologijos universitetas (KTU), tyrimas buvo atliktas ištyrus 300 kraujo mėginių, paimtų iš 42 plaučių ligomis sergančių pacientų. KTU Mechatronikos institute mėginiai buvo tiriami šešiais skirtingais žemo dažnio ultragarso režimais.
Mokslininkų komanda, naudodama Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) laboratorijose esančią kraujo tyrimo įrangą, užregistravo 20 kraujo rodiklių pokyčių. Ultragarso poveikiui prognozuoti buvo taikomas dirbtinis intelektas, tai yra – dispersijos analizė (ANOVA), neparametrinis Kruskal-Wallis metodas bei mašininio mokymosi algoritmai. Skaičiavimai atlikti KTU Dirbtinio intelekto centre.
Nemedikamentinis būdas
Vytautas Ostaševičius ir Vytautas Jūrėnas, KTU profesoriai, pasakoja, kad mokslinėje literatūroje iki šiol buvo jau plačiai aptartas ultragarso poveikis trombocitams, kurie susiję su kraujo krešėjimu. Tačiau šie naujai atlikti tyrimai ne tik parodė, kad ultragarsas veikia ir raudonuosius kūnelius, bet ir tai, kad šis poveikis yra stipresnis, nei įtaka kraujo krešėjimui.
„Žemo dažnio ultragarso veikimo metu agreguoti raudonieji kraujo kūneliai disocijuoja į pavienius kraujo kūnelius, o hemoglobino molekulės esančios juose sąveikauja su deguonimi visu kraujo kūnelio paviršiumi, todėl pagerėja kraujo prisotinimas deguonimi. Be to, disocijuotų pavienių raudonųjų kraujo kūnelių skaičius kraujo tūryje mažėja dėl atsiradusių tarpų tarp jų, o tai mažina kraujo klampumą tuo pačiu ir kraujospūdį“, – pažymi V. Ostaševičius.
Mokslininkų teigimu, taip atrastas naujas nemedikamentinis būdas kraujotakos ligoms gydyti. Dėl šio poveikio gali pagerėti deguonies pernaša iš plaučių į audinius ir sumažėti kraujospūdis.
„Tyrimų rezultatai leidžia manyti, kad žemo dažnio ultragarsas gali būti taikomas plaučių hipertenzija sergantiems pacientams, siekiant pagerinti deguonies prisotinimą plaučiuose. Turint omenyje, neseniai siautusios COVID-19 pandemijos padarinius, matome didžiulį potencialą toliau tyrinėti sukurtos technologijos galimybes“, – sako V. Ostaševičius.
Bendradarbiavimas tarp medicinos ir inžinerijos
Ultragarsas yra jau įprastas medicinoje ir naudojamas tiek diagnostikos, tiek ir gydymo tikslais.
„Aukšto dažnio ultragarso skleidžiamos akustinės bangos pasižymi ribota skvarba į biologinius audinius, todėl jo poveikis audiniams yra didesnis nei vidaus organams. Tuo metu žemo dažnio ultragarso akustinės bangos skverbiasi giliau į vidaus organus – priešingai nei aukštos dažnio bangos, o akustinis slėgis pasiskirsto tolygiau“, – aiškina profesorius V. Jūrėnas.
Profesorius taip pat užsimena, kad potencialiai gali būti dar daugiau taikymo būdų: „Fokusuotos į tam tikrą kūno zoną ultragarso bangos jau yra naudojamos inkstų akmenims skaldyti ir vėžinėms ląstelėms naikinti. Galbūt ultragarsas gali būti naudojamas ir tam tikriems vaistams suaktyvinti arba palengvinti antibiotikų patekimą į uždegimines kūno vietas?“
Tai jau ne pirmas inžinerijos ir medicinos sričių tyrėjų bendradarbiavimo pavyzdys. Neseniai KTU Mechatronikos instituto mokslininkai sukūrė radiochirurgijoje naudojamo stereotaksinio rėmo 3D pozicionavimo ant paciento galvos sistemą, skirtą LSMU klinikų pacientams, kuriems „Gama peiliu“ atliekama radiochirurginė operacija, imobilizuoti.
„Tokių operacijų metu būtina, kad ligonio galva būtų patikimai įtvirtinta, nes čia ypač svarbus tikslumas. Dėl sunkios ligonių būklės, juos imobilizuoti neretai sudėtinga. Mūsų pasiūlytas sprendimas jau sėkmingai naudojamas ir patentuojamas“, – nurodo V. Jūrėnas.
