超声技术提供了更精确、量化的肺健康评估
来自北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学的研究人员开发了一种技术,使用超声波提供肺纤维化和肺水肿的非侵入性评估。该技术已被证明可以量化大鼠的肺瘢痕和检测肺液。一项关于人类肺水肿的研究正在进行中。
这项新的超声技术意义重大,因为它可以让医疗保健提供者确定医疗干预在减少癌症方面的有效性肺疤痕(肺纤维化)或肺部积液(肺水肿).
“目前评估肺纤维化的程度需要计算机断层扫描(CT),而且非常复杂肺功能检查该研究的联合资深作者、北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程副教授玛丽·穆勒说。“评估的两个方面都存在挑战。
“CT扫描使用辐射,所以你想限制它的使用。它们也很昂贵,而且需要训练有素的放射科医生。由于所有这些原因,它们不适合频繁监控。超声波是一个很好的解决方案,因为它不会造成癌症的风险这是一种便携的、相对便宜的技术,我们的技术有效地为用户提供了纤维化的定量评估。”
“其中一种肺功能测试被称为DLCO测试,”该研究的联合资深作者、北卡罗来纳大学外科教授汤姆·伊根博士说。“DLCO测试测量肺部气体交换表面的量,它需要专门的设备,而这些设备在医院和一些大型肺部诊所之外是找不到的。这种专业技术意味着这种检测可能很昂贵,特别是现在,由于与COVID-19大流行相关的去污程序加强了。如果这种新的超声技术可以减少我们对DLCO检测的依赖,这可能会降低患者的成本。”
Muller说:“能够监测心力衰竭患者的肺水肿也将非常有用。”“这通常是通过评估患者体重的波动来完成的,以估计有多少液体聚集在患者的肺部,这并不像我们希望的那样具体。
“我们最近从美国国立卫生研究院获得了一笔拨款,用于研究我们的新型超声技术是否可以量化心力衰竭患者的肺水肿。”
“肺纤维化是一个主要的公共卫生问题,”伊根说。最常见的肺纤维化影响了20万美国人,每年诊断出5万例新病例。
肺水肿是另一种常见疾病。它可以由许多健康状况引起,但影响了75%以上的心力衰竭患者。”
这项新技术利用传统超声探头上的多个换能器元件,将多个超声波定向到肺组织。当超声波反弹回换能器时,数据被收集并输入计算模型,以确定肺中健康肺泡的密度。这可用于提供肺组织纤维化量的定量评估。研究人员正在测试它是否也可以量化肺中的水量。
目前的论文证明了该技术在评估大鼠肺纤维化和水肿以及区分两种肺异常的有效性。
“自动化定量评估将使这项技术可以由接受最少培训的人员使用,并将允许医疗服务提供者来比较不同时间的数据,”穆勒说。“例如,护理人员将能够判断患者的水肿是好转还是恶化。”
“因为这是超声波,人们很难理解这个概念:没有图像;输出是一个数字,”伊根说。
“考虑到以前评估肺部健康的方法,这项工作的定量因素尤为重要超声波只能提供定性评估。”穆勒说。“他们可以说肺部健康是好是坏,但无法在两者之间给出可测量的梯度。”
研究人员已经获得了一项研究的资金,该研究的重点是使用该技术评估肺部水肿在人类患者中,并正在申请资金,继续在肺纤维化患者中开展工作。
“近年来,我们看到了针对肺部疾病的新疗法上线纤维化伊根说。“确定它们的效果如何,以及哪些因素可能有助于它们的效果,将是很有价值的。”
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