手機振一振一滴血測定凝血時間

當人們受傷時,血凝塊自然形成以止血。但對於患有某些疾病的人而言,這樣的血凝塊(血栓)可能會導致中風或心臟病發作。這就是為什麼很多人服用抗凝藥物,如華法林。

但華法林並不是十全十美的,它要求患者經常接受檢測,以確保血液數值在正確的範圍內。如需進行檢測,患者要麼去診所實驗室,要麼使用昂貴的家庭檢測系統。近日,美國華盛頓大學的研究人員開發出一種新的凝血測試方法。該方法十分便捷,只需一滴血、一個智慧手機,外加一個附件,就可知曉血凝時間。

研究人員表示,新方法符合該領域標準儀器的精度範圍。相關論文發表於《自然—通訊》。

一個人向杯子中滴入一滴血,杯子中則有一個銅粒子和一種啟動血液凝結過程的化學物質。然後,智慧手機振動後帶動杯子,同時攝像頭監控粒子的運動。隨著血凝塊的形成,其速度會減慢直至停止。

華盛頓大學計算機科學與工程學院教授Shyam Gollakota說:“過去,醫生通常手動搖晃盛血液樣品的試管,並監測血凝塊形成所需要的時間。然而,這需要大量血液,因此在家庭環境中使用是不可行的。”

研究小組希望研發出更方便的裝置,其類似於家用血糖監測儀的工作原理—— 糖尿病患者可以刺破手指進行滴血檢測。

醫生使用兩個數值對凝血能力進行測定,即凝血酶原時間測定(PT)和國際標準化比值(INR)。研究人員的演算法可以做同樣的事。華盛頓大學醫學院助理教授Kelly Michaelsen表示,如果家中監測PT/INR水平的患者發現結果超出了理想範圍,就需要去看醫生。

該研究主要作者、華盛頓大學博士生Justin Chan說:“我們首先振動一滴血,並監測其表面的波紋。但用這麼少的血,真的很有挑戰性。”

為此,研究小組添加了銅粒子,使運動更容易被跟蹤。隨著血液凝結,粒子從“愉快”地彈跳到不再移動。為了計算PT/INR,手機收集兩個時間點,一個是滴入血液時,一個是粒子停止移動時。

研究小組在3種不同型別的血液樣本上測試了新方法。其中兩種型別的血液樣本分別是華盛頓大學醫學中心140名匿名患者的血漿、79名已知有凝血問題的患者的血漿。對於這兩種樣本,試驗結果與商用測試相似。

為了模擬居家人士會經歷什麼樣的情況,研究小組還測試了華盛頓大學附屬港景醫院和醫學中心80名匿名病人的全血樣本。該測試得出了在商業測試精度範圍內的結果。

目前,研究人員已經公佈了程式碼,正在探索商業化的機會,做進一步測試。“在過去的10年裡,幾乎每一部智慧手機都有振動功能和攝像頭。這意味著即使在資源非常有限的地方,有手機的人也可以使用新方法。”Gollakota表示。 (王方)