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血凝块传感器在医疗和诊断中的作用
来源:赛斯维传感器网 发表于 2022/4/11

血液是人体的重要组成部分;因此,这种液体的流失,尤其是大量流失,可能会危及生命。为了保护身体免受失血事件的潜在破坏性影响,可以使用几种血管机制和生物分子来产生血凝块。

图片来源:mattlphotography/shutterstock.com


尽管血凝块在预防失血方面发挥着至关重要的作用,但血栓或栓子等特定血凝块的发展可能会产生致命的影响。虽然血栓是在静脉或动脉内形成的血凝块,但这种凝块从身体的一个位置到另一个位置的分离被称为栓子。


血栓和栓子都可以阻止足够的血液通过血管,从而降低氧气到达这些组织的能力。心脏中一些具有临床意义的血凝块可导致包括深静脉血栓形成、肺栓塞、肠系膜静脉血栓形成、中风和心脏病发作在内的疾病。


目前预测血栓的方法

有几种健康状况会增加个体患潜在危险血栓的风险。其中一些风险因素包括吸烟、肥胖、怀孕、因住院或生病而长时间卧床、使用避孕药或激素替代疗法或癌症。近期,sars-cov-2 (covid-19) 也与增加受感染患者的静脉血栓栓塞风险密切相关。


目前,临床医生将使用几种类型的常规凝血测试 (cct) 来监测凝血时间、凝血率、纤维蛋白原、纤维蛋白溶解和血小板功能。尽管这些测试很有用,但它们通常很耗时,并且无法在几个小时内提供结论性结果。


近期,研究人员报告说,血凝块可以通过高光谱成像和相干断层扫描进行光学检测。尽管与这些高分辨率技术相关的灵敏度很高,但它们都需要大型设备,这些设备对于识别狭窄血管中发生的凝血并不理想。


血凝块传感器的进步

传感器技术行业取得的众多进步也支持了可用于临床的各种凝血和凝块传感器的开发。这些传感器监测范围广泛的血液参数,有助于预测个体发生凝血事件和危及生命的出血的风险。


clotchip&

2020 年 3 月,xatek inc. 的 clotchip 技术获得了美国食品和药物管理局 (fda) 的突破设备指定,该技术目前正在临床试验中进行测试。


clotchip& 是一种便携式和便携式设备,它利用介电光谱通过单滴全血样本分析患者的止血情况。


更具体地说,clotchip& 将外部电场施加到一滴血上,然后通过测量生物样本内的阻抗来定量测量止血的非细胞方面,例如凝血因子和血小板异常的水平。总之,测量这些细胞和非细胞参数可以提供与患者血液凝结能力直接相关的信息。


将传感器集成到 ecmo 机器中

尽管 ecmo 可以挽救生命,但它与多种风险和并发症有关,包括可能出现在 ecmo 管壁内并流入患者血液中的血栓。为了防止凝块形成,临床医生通常会使用主题方法,例如每隔几个小时沿着管子照射一盏灯以检查凝块的存在。但是,这些方法不可靠,并且可能无法检测到较小的凝块。


2020年底,来自墨尔本理工学院(rmit)的研究人员近期开发了一种可以直接集成到体外膜氧合(ecmo)机器中的传感装置。这种手持设备使用光线扫描 ecmo 管并快速识别凝块的大小和形状。


一种新型微型光学传感器

在 2019 年的一项研究中,研究人员讨论了一种微型光学传感器的开发,该传感器用于检测存在于人工循环装置(如血泵)中的血凝块。该传感器由三个发光二极管 (led) 组成,它们允许发射的光被红细胞 (rbc) 吸收和散射。


如果存在血凝块,血凝块内的一些红细胞会流出,而另一些会留在血凝块中,导致局部血细胞比容水平发生变化。这些血细胞比容水平的变化会导致散射和吸收系数发生变化,传感器的光电二极管 (pd) 发出的光强度也会发生变化。为此,该传感器的第三个组件是互补金属氧化物半导体 (cmos) 芯片,该芯片将检测血液光学特性的任何变化,以协助识别血凝块。

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