Учените са разработили бърз анализ на състава на камъните в бъбреците, Medical Insider
Все повече хора в страните от Западна Европа страдат от камъни в бъбреците. Броят на случаите се е утроил през последните 10 години. Камъните в бъбреците често не са по-големи от оризово зърно, но някои могат да нараснат до няколко сантиметра в диаметър. Понякога пикочният камък може да блокира уретера, като по този начин причиняваболка в бъбреците. Ако не може да се разгради, камъните в бъбреците се лекуват с екстракорпорална ударно-вълнова терапия или минимално инвазивни ендоскопски техники.
Много пациенти страдат от рецидив на заболяването. Научните изследвания показват, че образуването на нови камъни може да бъде намалено с 50%. Лекарите дават съвети относно хранителните навици или употребата на определени лекарства въз основа на познанията за състава на камъка. Изследователи от института Fraunhofer разработват нова раманова спектроскопия, базирана на диагностична система за бърз и автоматизиран анализ на камъни в бъбреците. Изследователите в този проект работят ръка за ръка с уролози, които се специализират в съвременните лечения на камъни.
„Само при малък брой камъни в бъбреците пациентите получават изчерпателни съвети“, казва лекарят и изследовател Аркадиуш Мирник (Arkadiusz Miernik).
Това е така, защото традиционната технология за анализ на камъни, като инфрачервената спектроскопия, е скъпа. Анализът може да се извърши изключително в лабораторията. Само няколко центъра предлагат този вид анализ и може да отнеме до три седмици, за да получите резултати.
Учените използват техника, известна като Раманова спектроскопиясветлина, което им позволява бързо и окончателно да идентифицират конкретни видове камъни. Този метод използва характеристичния спектър във видимия диапазон на дължината на вълната на тестовата проба и се нарича "химически пръстови отпечатъци".
„Тези проби са осветени с лазерна светлина. Около 1% от фотоните се отразяват в различен вълнов спектър. Ние въвеждаме тези сигнали в база данни,” обяснява Мирник.
Изследователите използват софтуера, за да филтрират флуоресцентния фон, произведен по време на Raman спектроскопия, използвайки софтуера.
Този метод използва сравнително евтини оптични компоненти. Времето, необходимо за подготовка на пробите, е значително намалено.
„Камъните трябваше да бъдат изсушени и смлени преди анализ. В нашата система това не е необходимо. Каменните фрагменти, събрани по време на операцията, не се нуждаят от допълнителна обработка. Те могат да се използват директно в спектрометъра за анализ,” обясняват изследователите.
В момента има няколко специализирани лаборатории, които могат да извършат такава процедура с помощта на широкомащабно аналитично оборудване. Компактният инструмент ще бъде подходящ за използване в клинична среда, позволявайки незабавно извършване на анализ.
Демонстрация на системата, включително хардуера и софтуера, необходими за анализиране на камъни в бъбреците, разработена от изследователите, вече съществува като прототип. Този прототип трябва първо да бъде направен по-компактен, преди да е готов за употреба. Уникална характеристика на системата е нейната спектрална база данни. Информационният индекс е изграден върху данните за девет чисти вещества, които съставляват99% от пикочните камъни. Изследователите са изследвали почти 160 проби от камъни в бъбреците, когато са настройвали софтуера в първата фаза на теста. Освен това резултатите бяха потвърдени след рутинен инфрачервен анализ в референтната лаборатория.
„Когато цялата система е готова за клинична употреба, лекарят (уролог) ще може да види проби от камъни веднага след операцията, като по този начин ще подобри качеството на грижите за пациентите“, казва Мирник.
Прочетете повече в научна статия:
Miernik A. и др. Възможен ли е in vivo анализ на състава на пикочните камъни? Оценка на експериментална настройка на Raman система, свързана с търговски лазерни влакна за литотрипсия // Световно списание по урология. - 2015. - С. 1-7.