Датчик гидратации для пациентов, нуждающихся в диализе

Для пациентов с почечной недостаточностью, которые нуждаются в диализе, критически важно удалить из организма жидкость с правильной скоростью, и в нужное время остановить процесс. Обычно для этого требуется угадать, сколько воды нужно удалить, и тщательно следить за пациентом на предмет внезапных падений артериального давления. 

В настоящее время нет надежного и простого способа измерения уровня гидратации у таких пациентов, которых только в США насчитывается около полумиллиона. Исследователи из Массачусетского технологического института и Массачусетской больницы общего профиля (США) разработали портативный неинвазивный датчик, который может точно измерять уровни гидратации пациентов, используя технику, известную как релаксометрия ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Такое устройство может быть полезно не только пациентам, находящимся на диализе, но и людям с застойной сердечной недостаточностью, а также спортсменам и пожилым людям, которым может грозить обезвоживание.

Портативное устройство основано на той же технологии, что и сканеры с магнитно-резонансной томографией (МРТ), но может получать измерения с меньшими затратами, чем МРТ, и за гораздо меньшее время, потому что не требуется никаких изображений.

Существующие методы определения гидратации являются инвазивными, субъективными или ненадежными. Врачи чаще всего оценивают увеличение объема циркулирующих в организме жидкостей (гиперволемию) по таким физическим признакам, как размер яремной вены, надавливание на кожу или исследование лодыжек, где может скапливаться вода. 

Команда MIT решила попробовать другой подход, основанный на ЯМР. Они изучали как здоровых людей, так и пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности, которые регулярно проходили диализ.

Одной из основных целей диализа является удаление жидкости, чтобы привести пациентов к «сухому весу», то есть весу, при котором их уровни жидкости оптимизируются. Однако определить сухой вес пациента чрезвычайно сложно. В настоящее время врачи оценивают сухой вес на основании физических признаков, а также методом проб и ошибок в течение нескольких сеансов диализа.

Разработчики убедились, что количественный ЯМР, который работает путем измерения свойства атомов водорода, называемого временем релаксации Т2, может обеспечить гораздо более точные измерения. Сигнал T2 измеряет как окружающую среду, так и количество присутствующих атомов водорода (или молекул воды).

Устройство было испытано для измерения объема жидкости у пациентов до и после того, как они прошли диализ. Результаты показали, что этот метод позволяет отличить здоровых пациентов от пациентов, нуждающихся в диализе, уже с помощью первого измерения. Кроме того, измерение правильно показало, когда пациенты диализа приближались к нормальному состоянию гидратации в течение курса лечения. 

Кроме того, измерения ЯМР были в состоянии обнаружить присутствие избытка жидкости в организме еще до того, как появлялись обычные клинические признаки, такие как видимое накопление жидкости под кожей. Врачи могут использовать датчик для определения того, когда пациент достиг своего истинного сухого веса, и это определение можно персонализировать при каждом лечении диализом.

http://news.mit.edu/2019/hydration-sensor-dialysis-0724