Video: SCAN: Menyampaikan Diagnosis Gangguan Tulang, Penyembuhan Patah
2023 Pengarang: Bailey Leapman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-09-16 19:19
Perjuangan menentang gangguan tulang yang menjejaskan berjuta-juta rakyat Amerika akan menerima rangsangan daripada peranti ultrasound yang dibangunkan oleh penyelidik bioperubatan angkasa lepas. Teknologi yang sedang dibangunkan akan membolehkan ramalan awal gangguan tulang seperti osteoporosis dan pecutan berpandu bagi penyembuhan patah tulang.
Para saintis Institut Penyelidikan Bioperubatan Angkasa Negara (NSBRI) sedang membangunkan teknologi untuk membantu angkasawan semasa penerbangan angkasa lepas jangka panjang. Seperti orang tua di Bumi, angkasawan di angkasa lepas kehilangan struktur dan kualiti tulang.
Dr. Yi-Xian Qin, ketua pasukan bersekutu untuk Sistem Perubatan Pintar dan Pasukan Teknologi NSBRI, memanggil teknologi baharu Scanning Confocal Acoustic Navigation (SCAN). Beliau berkata objektifnya adalah untuk membangunkan peranti mudah alih kecil yang mudah digunakan dan mesra pesakit.
“SCAN menggunakan ultrasound bukan invasif dan tidak merosakkan untuk imej tulang. Ia akan membolehkan kami mengenal pasti kawasan yang lemah, membuat diagnosis dan membantu dalam menyembuhkan patah tulang,” kata Qin, yang juga pengarah Makmal Penyelidikan Bioengineering Ortopedik di Universiti Stony Brook - Universiti Negeri New York.
Patah tulang berkaitan tekanan merupakan kebimbangan besar bagi angkasawan semasa misi panjang ke bulan atau di angkasa. Qin berkata kadar patah tulang mungkin tinggi di bulan disebabkan oleh daya beban kerja, pakaian angkasa yang berat dan graviti yang merupakan satu perenam daripada Bumi.
Para penyelidik sedang membangunkan teknologi baharu menggunakan pengimbasan pengimejan diagnostik akustik confocal untuk diagnosis dan teknologi ultrasound berdenyut intensiti rendah untuk rawatan. Berbanding dengan pengimbas ultrasound diagnostik semasa, teknologi baharu Qin lebih maju kerana keupayaannya menilai bilangan parameter yang lebih tinggi dan direka bentuk untuk pengimejan tisu keras seperti tulang.
“Teknologi ultrasound baharu kami boleh mengesan ketumpatan mineral tulang. Di samping itu, kita boleh menilai kualiti tulang, seperti kekakuan, dan kemudian meramalkan risiko patah tulang, kata Qin. “Penilaian kualiti tulang secara keseluruhan, termasuk kekuatan dan struktur, adalah penting kerana risiko patah tulang mungkin lebih berkaitan dengan kualiti tulang dan bukannya ketumpatan tulang sahaja.”
Di Bumi, mesin X-ray ialah alat standard pilihan untuk memantau kesihatan tulang, tetapi ia hanya digunakan untuk mengesan ketumpatan mineral tulang. Mesin sinar-X tidak sesuai untuk digunakan di angkasa lepas kerana sinaran risiko kesihatan yang ditimbulkan kepada angkasawan, yang terdedah kepada tahap sinaran yang lebih tinggi di luar atmosfera pelindung dan medan magnet Bumi.
Qin sedang menjalankan penilaian klinikal bagi bahagian diagnostik teknologi. Peranti mudah alih terputus daripada komputer riba, dan imej tumit atau pergelangan tangan boleh disiapkan dalam masa kira-kira lima minit. Turut dalam pembangunan ialah keupayaan untuk mengimbas lutut dan pinggul.
Sementara itu, kumpulan itu meneruskan pembangunan bahagian terapeutik teknologi. Di Bumi, ia mengambil masa enam minggu untuk menyembuhkan patah tulang dalam keadaan normal. Proses penyembuhan mungkin mengambil masa yang lebih lama di angkasa. Beliau berkata peranti itu akan membantu mempercepatkan penyembuhan patah tulang dengan merangsang pertumbuhan semula tulang.
Ultrasound telah digunakan untuk menyembuhkan patah tulang, tetapi ia tidak berkesan kerana kekurangan ketepatan di tapak patah. Di sinilah pendekatan berpandu Qin akan memberi manfaat. "Kami cuba menggunakan teknologi ultrasound sebagai cara untuk mendapatkan imej tapak patah," kata Qin. "Siasatan bersepadu akan terus menembak ultrasound ke kawasan patah tulang. Kami berharap ini akan menghasilkan pecutan berkesan penyembuhan patah tulang.”
Teknologi SCAN akan menjadi alat yang ideal untuk penyedia penjagaan kesihatan di Bumi yang berhadapan dengan populasi warga emas yang semakin meningkat dan bagi mereka di kawasan luar bandar yang akses kepada kemudahan perubatan adalah terhad. Selain kecil dan lebih mudah digunakan berbanding mesin pengukur ketumpatan tulang berasaskan sinar-X, peranti ultrabunyi itu boleh jadi sebanyak 10 kali lebih murah untuk dibeli dan dikendalikan. "Jika kami boleh menyediakan mesin yang kos efektif dan mudah dikendalikan di pejabat doktor, maka mereka boleh memantau pesakit pada kos yang minimum," kata Qin. “Selain itu, ia bukan invasif dan tidak merosakkan. Orang ramai tidak teragak-agak untuk mendapatkan ujian tambahan.”
Projek Qin ialah satu daripada sembilan yang kini berada dalam portfolio Pasukan Sistem Perubatan Pintar dan Teknologi NSBRI yang ditumpukan untuk membangunkan sistem perubatan bersepadu baharu untuk membantu dalam menyampaikan penjagaan kesihatan yang berkualiti di angkasa. Bidang lain yang sedang dikaji termasuk pembedahan angkasa lepas dan teknik sokongan, risiko rutin dan sistem pemantauan kesihatan, serta sistem dan peranti automatik untuk membantu dalam membuat keputusan, latihan dan diagnosis.
Disyorkan:
Teknologi sel stem baharu menyediakan penyembuhan pantas daripada patah tulang yang rumit
Teknologi baru yang melibatkan penggunaan sel stem, yang dibangunkan oleh penyelidik Hebrew University of Jerusalem, telah digunakan untuk memberikan penyembuhan yang lebih baik dan cepat bagi pesakit yang mengalami patah tulang yang rumit..
Rehat bertuah: Berhenti merokok selepas pembedahan patah tulang untuk penyembuhan yang lebih baik
Perokok yang menahan diri daripada menggunakan tembakau dalam tempoh enam minggu selepas pembedahan kecemasan untuk patah tulang akut sembuh dengan lebih cepat dan mengalami komplikasi yang lebih sedikit daripada pesakit yang terus merokok semasa proses penyembuhan, menurut kajian yang diterbitkan pada bulan Jun The Journal of Bone and Joint Surgery (JBJS) terbitan 2010.
Sistem imun boleh melambatkan penyembuhan patah tulang
Penyelidik di Charité - Universitätsmedizin Berlin telah berjaya menunjukkan perkaitan antara kelewatan penyembuhan patah tulang dan peningkatan kepekatan sel imun khusus dalam darah pesakit. Keputusan kajian menunjukkan bahawa sistem imun adaptif bertindak balas terhadap patah tulang dengan cara yang sama seperti jangkitan dan cuba melawannya.
Perbezaan dalam penyembuhan tulang pada tikus muda vs. tua mungkin memberi jawapan kepada penyembuhan tulang yang lebih baik untuk warga emas
Dengan mengkaji perbezaan asas dalam ekspresi gen semasa penyembuhan selepas patah tulang pada tikus muda berbanding tikus tua, Jaimo Ahn, MD, PhD, penolong profesor Pembedahan Ortopedik di Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, dan beliau rakan sekerja bertujuan untuk mencari laluan khusus penyembuhan patah tulang pada manusia.
Bukan sahaja kepadatan tulang, tetapi juga kualiti tulang meramalkan risiko patah tulang
Dalam kajian yang dijalankan di University of Eastern Finland, histomorphometry tulang dan spektroskopi inframerah mendedahkan sifat tulang yang tidak normal pada kanak-kanak yang mengalami patah tulang belakang dan pada kanak-kanak selepas pemindahan organ pepejal.
