Anden vind:Ny teknologi til at hjælpe med at diagnosticere og håndtere luftvejssygdomme

Monash University-forskere i Australien har udviklet radikal ikke-invasiv teknologi, der kan bruges til at diagnosticere luftvejslungesygdomme, såsom cystisk fibrose og lungekræft, og potentielt hurtige behandlinger til patienter.

Forskere har for første gang taget teknologi, der normalt er begrænset til højteknologiske synkrotronfaciliteter, ind i en fælles laboratoriemiljø, og anvendt ny firedimensionel røntgenhastighed (XV Technology) billeddannelse for at give high-definition og følsomme realtidsbilleder af luftstrøm gennem lungerne i levende organismer.

Studiet, ledet af Dr. Rhiannon Murrie fra Department of Mechanical and Aerospace Engineering ved Monash University, viser den sandsynlige indvirkning, som denne teknologi har i detektion af luftvejssygdomme, overvågning og behandling gennem ikke-invasive og ikke-terminale midler.

Teknologien har også potentiale til at se, om behandlinger for luftvejssygdomme virker meget tidligere.

Teknologien er siden blevet kommercialiseret af det australsk-baserede med-tech-selskab 4Dx Limited, ledet af administrerende direktør og tidligere Monash University-forsker professor Andreas Fouras. Teknologien er blevet opskaleret til humane kliniske forsøg, der finder sted i USA, med fase I allerede gennemført med succes.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter i januar 2020.

"Den tidlige diagnose og løbende overvågning af genetiske og kroniske lungesygdomme, såsom cystisk fibrose, astma og lungekræft, er i øjeblikket hæmmet af manglende evne til at fange den rumlige fordeling af lungefunktionen i en vejrtrækningslunge, " sagde Dr. Murrie.

"Da lungefunktionstest måles ved munden, disse tests er ikke i stand til at lokalisere, hvor i lungen enhver ændring i funktion stammer fra. Derudover CT-scanninger, samtidig med at du leverer 3D-billeder af høj kvalitet, kan ikke afbilde lungen, mens den trækker vejret, hvilket betyder, at luftstrømmen gennem luftvejene og ind i lungevævet ikke kan måles."

Forskning udført af Dr. Murrie og det tværfaglige samarbejde mellem fysikere, ingeniører, biologer og klinikere ændrer denne tilgang til diagnosticering og behandling af lungesygdomme, ved at bestemme den funktionelle lungebevægelse og luftstrøm i levende mus, erhvervet gennem røntgenteknologi med 30 billeder i sekundet.

En sammenligning af en cystisk fibrose-musemodel med en sund kontrolmus gjorde det muligt for forskere at observere en dramatisk reduktion i lungeluftning i venstre lunge af den syge mus, hovedsagelig på grund af en blokeret luftvej.

Forskere var i stand til at udpege de nøjagtige steder, hvor lungemangler var til stede, og placeringen af ​​den forhindring, der forårsagede den begrænsede luftstrøm.

Det vellykkede forsøg åbner muligheder for diagnosticering af luftvejssygdomme, behandlet og administreret tidligere end den nuværende teknologi tillader og ved en lavere stråledosis end den nuværende CT-scanning.

"Evnen til at udføre denne teknik i laboratoriet gør longitudinelle undersøgelser af sygdomsprogression og behandlingsudvikling mulige på let tilgængelige faciliteter over hele verden, " sagde Dr. Murrie.

"Dette fund er et spændende skridt i at fremme forståelsen af ​​lungesygdomme og behandlinger, der påvirker millioner af mennesker globalt, og især for dem med cystisk fibrose, som påvirker mere end 70, 000 mennesker over hele verden."

Professor Fouras sagde:"Jeg er glad for at se denne teknologi, oprindeligt udviklet ved Monash University, og bliver nu kommercialiseret for at maksimere den kliniske effekt, også muliggør banebrydende medicinsk forskning som denne."