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O dispositivo Wearable pode mais exactamente avaliar os efeitos da perda de sangue da hemorragia

Os técnicos médicos da emergência (EMTs), os médicos militares, e os médicos das urgências poderiam um dia poder melhor tratar em desenvolvimento vítimas de acidentes veiculares, de feridas de bala, e de agradecimentos dos ferimentos do campo de batalha a um dispositivo novo que pudesse mais exactamente avaliar os efeitos da perda de sangue devido à hemorragia.

Uma equipa de investigação tem mostrado agora que pode exactamente avaliar a perda de sangue medindo vibrações sísmicas na cavidade de caixa e detectando muda no sincronismo das pulsação do coração. O conhecimento, desenvolvido no laboratório, poderia potencial conduzir à revelação de um dispositivo wearable esperto que poderia ser levado por grupos e por médicos da ambulância e ser feito disponível nas urgências e em facilidades cirúrgicas.

Nós prevemos um dispositivo wearable que poderia ser colocado na caixa de uma pessoa para medir os sinais que nós encontramos somos indicativos de agravar o desempenho do sistema cardiovascular em resposta ao sangramento. Baseado na informação do dispositivo, as intervenções diferentes tais como a ressuscitação fluida podiam ser executadas para ajudar uma vítima do traumatismo.”

Omer Inan, professor adjunto, escola de elétrico e engenharia informática, Instituto de Tecnologia de Geórgia

A pesquisa, apoiada pelo escritório da pesquisa naval, foi relatada o 22 de julho nos avanços da ciência do jornal. Incluiu colaboradores dos laboratórios Translational em Atlanta, uma filial do treinamento e de teste da tecnologia de Geórgia, e da Universidade de Maryland.

A perda de sangue pode resultar de muitos tipos diferentes do traumatismo, mas a hemorragia pode às vezes ser escondida dos primeiros que respondes e doutores. As frequências cardíacas são normalmente elevados nos povos que sofrem do traumatismo, e na pressão sanguínea -- agora a medida a mais de uso geral da hemorragia -- pode permanecer estável até que a perda de sangue alcance uma fase risco de vida.

“É muito difícil porque os sinais que vitais você pode medir facilmente são esses que o corpo tenta muito duramente regular,” Inan disse. “Contudo você tem que fazer decisões sobre quanto líquido para dar uma pessoa ferida, como as tratar -- e quando houver povos múltiplos feridos -- como à triagem aqueles com as necessidades as mais críticas. Nós não temos um bom indicador médico que nós possamos medir não invasora em um ferimento ou em uma cena do campo de batalha a ajudar a fazer estas decisões.”

Usando os modelos animais, Inan e os alunos diplomados Jonathan Zia e Jacob Kimball estudaram com cuidado vibrações sísmicas da cavidade de caixa e sinais elétricos do coração enquanto o volume do sangue foi reduzido gradualmente. Os pesquisadores quiseram avaliar indicadores externamente mensuráveis do desempenho do sistema cardiovascular e compará-los à informação fornecida pelos catetes que fazem medidas directas do volume e da pressão do sangue.

O indicador chave despejou ser um seismocardiogram, uma medida das micro-vibrações produzidas por contracções de coração e a ejecção do sangue do coração no sistema vascular do corpo. Mas os pesquisadores igualmente viram mudanças no sincronismo da actividade do coração como o volume do sangue diminuiu, fornecendo uma outra medida de um sistema cardiovascular de enfraquecimento.

“A característica que a mais importante do baixo-nível nós encontramos para ser importantes na avaliação do estado do volume do sangue éramos intervalos cronometrando cardíacos: quanto tempo o coração gasta em fases diferentes de sua operação,” Inan disse. “No caso da prostração de volume do sangue, o intervalo é um indicador importante que você poderia obter usando sinais de um dispositivo wearable.”

Em tal dispositivo, estas medidas mecânicas e elétricas não invasoras poderiam ser combinadas para mostrar apenas como crítico a perda de sangue de um paciente era. Os algoritmos de aprendizagem da máquina usariam as medidas para gerar uma contagem numérica simples em que os números maiores indicam uma circunstância mais séria.

“Nós daríamos um indicador que fosse representante do estado total do sistema cardiovascular e como próximo é desmoronar,” Inan dissemos. “Se um paciente é 50 avaliados e outros são 90, os primeiros que respondes poderiam dar a prioridade ao paciente com o número mais alto.”

Além das situações de emergência, a técnica de avaliação nova poderia ser útil com muitos tipos de cirurgia em que rapidamente identificar perda de sangue despercebida poderia melhorar o resultado para pacientes.

No trabalho futuro, Inan e seus colaboradores esperam criar um dispositivo do protótipo que poderia tomar o formulário de uma correcção de programa apenas que 10 milímetros esquadram. A engenharia elétrica adicional será necessário filtrar para fora provavelmente os tipos do ruído de fundo a ser encontrado em situações do traumatismo do real-mundo, e para a operação bem sucedida quando o paciente está sendo transportado.

“Prazo, nós queremos partner com clínicos para fazer estudos nos seres humanos onde nós usaríamos a correcção de programa wearable e poderíamos tomar medidas quando os povos entravam o louro do traumatismo, ou mesmo quando EMTs foi distribuído ainda,” Inan disse. “Esta poderia transformar-se uma maneira nova de hemorragia da monitoração que poderia ser usada fora dos ajustes clínicos.”

Os pesquisadores igualmente querem estudar o problema oposto -- como determinar quando bastante líquido foi fornecido a um paciente ferido. Demasiado líquido pode causar o edema, similar às condições dos pacientes da parada cardíaca cujos os pulmões se enchem com o líquido.

Este material é baseado no trabalho apoiado pelo escritório da pesquisa naval (ONR) sob a concessão N000141812579. Todas as opiniões, resultados, e conclusões ou recomendações expressadas neste material são aquelas dos autores e não reflectem necessariamente as vistas do ONR.

Source:
Journal reference:

Zia, J., et al. (2020) Enabling the assessment of trauma-induced hemorrhage via smart wearable systems. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abb1708.