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Nuovo progetto per sviluppare una piattaforma per il video della salubrità microvascolare dei pazienti COVID-19

VASCOVID, un nuovo progetto europeo, svilupperà una piattaforma che usa l'indicatore luminoso vicino all'infrarosso per riflettere la salubrità microvascolare dei pazienti COVID-19 e per assistere i clinici nella consegna dei trattamenti su misura.

Nuovo progetto per sviluppare una piattaforma per il video della salubrità microvascolare dei pazienti COVID-19
Personale medico a Consorci Corporació Sanitària Parc Taulí de Sabadell

Selezionato come uno dei 23 progetti a partire dalla chiamata d'emergenza di UE, il progetto svilupperà un non invadente, portatile, in tempo reale, a basso costo ed il dispositivo wireless da utilizzare nelle unità di cure intensive (ICU).

La piattaforma ha una vasta gamma di applicazioni nel ICU come quando gestisce la sepsi ed i pazienti acuti di sindrome di emergenza respiratoria.

Mentre COVID-19 si è sparso all'inizio del 2020 universalmente, la valanga di pazienti che richiedono l'ammissione nelle unità di cure intensive (ICUs) è diventato improvvisamente in modo schiacciante ai sistemi sanitari. Circa 10% dei pazienti ospedalizzati COVID-19 ha registrato questo ICUs nella prima onda e la maggior parte di loro hanno richiesto la ventilazione meccanica dilagante dovuto arresto respiratorio. Della nota, la mortalità fra i pazienti che richiedono questa procedura era estremamente alta, variando da 35 a 50%. Una delle funzionalità principali della malattia è il danno nei vasi sanguigni, non solo nei polmoni, ma anche in altri organi. Ciò provoca ferite dei colpi, dell'insufficienza renale o del cuore. Tale danno dell'organo ha potuto essere responsabile dell'evoluzione verso disfunzione dell'multi-organo e, finalmente, della morte del paziente.

L'arresto respiratorio e l'emodinamica acuti di video e di gestione, flusso sanguigno nell'organismo, è critici nel ICU. Conoscendo questo e basato sulla loro esperienza consolidata, il gruppo degli scienziati piombo da prof. di ICREA a ICFO Turgut Durduran ha creduto che la tecnologia che è diventata dal gruppo medico di ottica a ICFO, in collaborazione con i colleghi dai Di Milano (Italia) di Politecnico e HemoPhotonics (Spagna), potrebbe adattarsi ed applicato potenzialmente per migliorare la gestione dei pazienti COVID-19 in ICUs.

VASCOVID è stato concettualizzato ha basato su queste idee. Lo scopo del progetto è di sviluppare una piattaforma portatile, non invadente, redditizia ed in tempo reale per il video della salubrità microvascolare (la salubrità dei microvessels) dei pazienti COVID-19 in ICUs. Ciò, a sua volta, assisterebbe i clinici nella personalizzazione dei trattamenti dei pazienti.

La piattaforma combina le due tecnologie di biofotonica basate su indicatore luminoso vicino all'infrarosso. L'indicatore luminoso vicino all'infrarosso è spleso tramite la palma di un paziente, viaggia in profondità (>1 cm) nel tessuto, interagisce con il sangue nei microvessels ed ottiene le informazioni sull'ossigenazione di sangue e del flusso sanguigno dei pazienti COVID-19.

La piattaforma si pensa che abbia un alto impatto sulla gestione dei pazienti COVID-19 al ICUs. La piattaforma egualmente sarà utile per una più vasta gamma di pazienti come quelli che soffrono dalla sepsi e dalla sindrome di emergenza respiratoria acuta. Lo scopo di fondo è la personalizzazione della gestione paziente basata sui biomarcatori derivati dalla valutazione la salubrità microvascolare e della funzione endoteliale. Oltre al valore prognostico del grado di danno endoteliale causato dalla malattia, la tecnologia fornisce i biomarcatori per valutare le interazioni cuore-polmoni, aiutanti i clinici ad effettuare la gestione personale delle strategie di ventilazione per evitare dalla la lesione di polmone indotta da ventilatore, o schermare la prontezza per svezzare dal ventilatore meccanico, lo stadio finale del supporto respiratorio e quello viene a mancare spesso dovuto insufficienza cardiovascolare.

Coordinato da prof. di ICREA a ICFO Turgut Durduran, il consorzio comprende sette partner da Europa: ICFO (Spagna), i Di Milano (POLIMI, Italia) di Consorci Corporació Sanitària Parc Taulí de Sabadell (Spagna), di Politecnico e le società HemoPhotonics (Spagna), BioPixs hanno limitato (l'Irlanda), Splendo che consultano la BV (Paesi Bassi) e Asphalion (Spagna).

Stiamo lavorando con questa tecnologia facendo uso dell'indicatore luminoso di vicino infrarosso per più una decade nei progetti relativi al neuro-video, allo screening dei tumori e ad altri. Potevamo utilizzare la nostra esperienza in queste applicazioni agli ospedali universalmente per adattarci rapido ai bisogni della gestione COVID-19 e per proporre questa nuova piattaforma. Abbiamo la sfida di completamento del questo progetto in un disgaggio molto a breve termine, ma siamo sicuri che raggiungeremo questo scopo. Egualmente notiamo che COVID-19 sarà fermato con gli avanzamenti di stupore in vaccini ma questa tecnologia sarà applicabile a molti gruppi pazienti al ICUs come pure per la nostra preparazione per le pandemie future di questa natura. La sanità di margine di sicurezza è una lezione che importante abbiamo imparato dalla pandemia.„

Turgut Durduran, prof. di ICREA a ICFO

Ciò è un gran opportunità nell'evoluzione del video nel ICU verso le tecnologie non invadenti. Le sue funzionalità, come essere wireless e portatili, le rendono un'unità ideale per questi tipi di unità. Speriamo di utilizzare questa unità sul numero massimo dei pazienti possibili realmente misurare la sua efficacia e vedere se le informazioni che otteniamo potessero essere tradotte in parametro che ci aiuta a prendere le decisioni„

Dott. Jaume Mesquida, Intensivist, C.S. Parc Taulí de Sabadell

La visione della piattaforma di VASCOVID

La piattaforma si pensa che abbia un alto impatto sulla gestione dei pazienti COVID-19 pure una vasta gamma di altri come quelli che soffrono dalla sepsi e dalla sindrome di emergenza respiratoria acuta. Intende essere tutti gli inclusa e automatizzata con tutte le componenti supplementari necessarie per essere pratica ed utilizzabile in ICUs. Per concludere, sarà un enabler importante per la prova su grande scala dei trattamenti nuovi e delle terapie miranti per indirizzare il danno microvascolare e per diminuire l'errore di extubation sui pazienti di ICU che svezzano dalla ventilazione meccanica.

Indicatore luminoso e microvessels

L'approccio non invadente usato da VASCOVID combina le due tecnologie di biofotonica, la spettroscopia vicina all'infrarosso del tempo risolta (TR-NIRS) e la spettroscopia diffusa di correlazione (DCS). L'unità usa l'indicatore luminoso per penetrare in profondità (>1 cm) nel tessuto della palma della mano del paziente, per raggiungere le micro imbarcazioni e per misurare le variabili specifiche quali le concentrazioni ed il flusso sanguigno ossigenati e de-ossigenati nell'emoglobina. L'unità egualmente include un laccio emostatico automatizzato per indurre un periodo di ischemia alla palma gonfiando il laccio emostatico sopra la pressione sanguigna arteriosa. La risposta del microvasculature ad una tal sfida è conosciuta per essere un indicatore sia di salubrità microvascolare che endoteliale.

Ora, perché la palma della mano? Nella cura critica, i tessuti periferici sono stati usati come finestra per la valutazione dello stato globale di aspersione di organo. Questo approccio conta sul fatto che le aree non vitali periferiche sono quelle prime da sacrificare nelle situazioni di insufficienza cardiovascolare. a quel nome, gli studi clinici precedenti hanno provato che i microvessels dell'elasticità della palma dei pazienti' una visualizzazione globale di che cosa sta accadendo nei nostri organismi. Vale a dire, se le micro-imbarcazioni nella palma non sono destra di funzionamento, questo significa che il nostro organismo in generale non sta funzionando la destra ed il pericolo probabilmente principale attende avanti.