پروتئینوری – حضور پروتئین اضافی در ادرار – یکی از اولین و قابل اجراترین نشانه های بیماری کلیوی دیابتی (DKD) است – برای میلیون ها نفر که با دیابت در سراسر جهان زندگی می کنند، توانایی تشخیص حتی مقدار دقیق آلبومین در ادرار می تواند به معنای تفاوت بین آسیب کلیه برگشت پذیر و کاهش برگشت ناپذیر به سمت شکست آدرنال در مرحله نهایی باشد، با این حال، ابزارهای موجود برای تشخیص دقیق و یا میزان مصرف کنندگان نیاز به اندازه گیری دقیق آن دارند.

در حال حاضر، یک افزایش نوآوری بسته است که فناوری نانو، میکروفلدیک، تصویربرداری دیجیتال و کشف بیومارکر به دنبال ایجاد نسل جدید از ابزارهای تشخیص پروتئینوری است.این فن آوری های نوظهور وعده می دهند که پارادایم را از آزمایش های بالینی، آزمایشگاهی به سمت نظارت مداوم، خانه، یا نقطه مراقبت که ادغام می کند، برای درک روش های جامع از بیمار، و پیچیده ای که این روش های آزمون بالینی را برجسته می کند، و برش می کند.

درک پروتئینوری در زمینه دیابت

پروتئینوری در دیابت یک نهاد واحد نیست بلکه یک طیف مترقی است.در اولین مرحله، به نام میکروآلبومینوری، کلیه ها مقدار کمی از آلبومین را نشت می کنند - بین 30 و 300 میلی گرم در روز - به ادرار، این مرحله اغلب به عنوان یک نقطه معکوس ایجاد می شود، اما نشان دهنده یک پنجره بحرانی برای مداخله بدون درمان، microalominuria می تواند به کاردیوانه ماکرو (exceinuria) پیش ببرد که باعث آسیب رساندن به 300 میلی گرم تر می شود.

تشخیص در مرحله میکروآلبومینوری بنابراین، ضعف مقدس غربالگری است.دیژهای ادرار سنتی که برای تشخیص پروتئین کلی طراحی شده اند، اغلب غلظت های آلبومین پایین را از دست می دهند، حتی دیژیک های حساس تر که فقط نتایج نیمه کمی را ارائه می دهند، این محدودیت باعث شده است که فن آوری های جستجو که می توانند آلبوم را به طور قابل اطمینان در سطوح فرعی اندازه گیری کنند و نظارت منظم انجام دهند.

روش های غربالگری سنتی: قدرت ها و محدودیت ها

قبل از بررسی فن آوری های نوظهور، مهم است که ابزارهایی را که به عنوان استاندارد مراقبت و چرا آنها در مناطق کلیدی کوتاه هستند، درک کنیم.

Urine Dipstick

دیژ ادرار همچنان به طور گسترده ای از ابزار غربالگری اولیه در سراسر جهان استفاده می کند، ارزان است، نیاز به هیچ تجهیزات ندارد و نتیجه را در کمتر از یک دقیقه ارائه می دهد. پد آزمون شامل عوامل ژنتیکی است که رنگ را در پاسخ به غلظت پروتئین تغییر می دهد، با این حال، دیژیک نیمه کم است، ارائه یک خواندن "نژاد"، "1 + 2 +"، و غیره، که فقط به طور گسترده ای با توجه به عوامل مثبت، به عنوان عوامل غلظت پروتئین، به عنوان عوامل میکرو و یا میزان غلظت واقعی، می تواند به عنوان عوامل غلظت پروتئین، به عنوان عوامل مثبت، به عنوان عوامل غلظت pH، به عنوان عوامل مثبت، تشخیص دهد.

دانلود فیلم Herine Collection

این روش مدت ها است که به عنوان استاندارد طلایی برای اندازه گیری پروتئین کمی در نظر گرفته شده است. بیمار تمام ادرار را بیش از 24 ساعت جمع آوری می کند و اندازه گیری های آزمایشگاهی پروتئین یا آلبومین در حالی که دقیق است، روند پرماجرا و خطا است که معمولاً شامل مصرف بیماران عادی و یا بیش از حد می شود، و تأخیر در نتایج می تواند تصمیمات بالینی را به تعویق اندازد.

نسبت آلبومین به Creatiنین (ACR)

برای غلبه بر برخی از این محدودیت ها، نسبت آلبومین به سینتین (ACR) از یک نمونه ادرار تصادفی تبدیل به آزمون غربالگری ترجیحی در اکثر دستورالعمل های بالینی شده است.با نرمال کردن آلبومین به کراتینین، ACR حساب برای تغییرات در غلظت ادرار، برآورد معقولی از ترشح آلبوم 24 ساعته و راحت تر از مجموعه ای است که هنوز نیاز به تجزیه و تحلیل منظم دارد، به این معنی نیست که یک نمونه برای ارائه یک وضعیت آب و تحلیل دقیق است.

تکنولوژی های تشخیص نوظهور: یک بررسی دقیق

با محدودیت های روش های سنتی، محققان و شرکت ها طیف وسیعی از رویکردهای جدید را توسعه داده اند، این تکنولوژی ها هدف ارائه حساسیت بالاتر، نتایج زمان واقعی، هزینه پایین تر و خودمختاری بیشتر بیمار هستند.

سنسور های نانو تکنولوژی

نانو مواد یک افزایش چشمگیر در حساسیت با بهره برداری از خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد در نانو مقیاس نانو مقیاس نانو ذرات طلا ارائه می دهد، به عنوان مثال، می تواند با آنتی بادی هایی که به طور خاص به آلبومین انسان متصل می شوند، به عنوان اتصال دهنده، کل نانوذرات یا تحت یک تغییر رنگ است که می تواند به صورت بصری شناسایی شده یا با طیف فوتو فوت مربع کوانتومی تغییر کند.

حساسیت این سیستم ها می تواند به محدوده پیکمولار برسد – تا ۱۰۰ برابر حساس تر از دیژیک های استاندارد.این بدان معنی است که آنها می توانند میکروآلبومینوری را در غلظت های بسیار پایین تر از آستانه آزمایش های معمولی تشخیص دهند، برخی از سیستم عامل ها در حال حاضر به نوار های تست کاغذی یا تراشه های میکروسییک برای نقطه استفاده از مراقبت یکپارچه شده اند.

تجهیزات Point-of-Care (POC)

تجزیه و تحلیل گران دستی دقت نزدیک به کار را به سمت تخت، کلینیک یا دستگاه های خانگی مانند Afinion ( و اتصال الکترونیکی متعدد (FLT:2SiemensNITEK + [LT3: استفاده از کارتریج های تک استفاده که حاوی کانال های میکروید و پروتئین های کوچک (x) هستند، اجازه می دهد تا تعداد زیادی از آنها استفاده کنند.

این دستگاه ها در مطالعات متعدد معتبر بوده و همبستگی عالی با روش های آزمایشگاهی مرکزی نشان می دهند، مزیت اصلی آنها سرعت و سهولت استفاده است، با این حال هزینه هر تست بالاتر از دیژیک ها باقی می ماند و نیاز به کالیبراسیون دوره ای و کنترل کیفیت می تواند مانعی در تنظیمات کم منبع باشد.

سیستم های تشخیصی مبتنی بر هوشمند

با توجه به اینکه بیش از 6 میلیارد نفر در حال حاضر دارای یک گوشی هوشمند هستند، محققان این دستگاه ها را به عنوان پلتفرم های تحلیلی ارزان استفاده کرده اند.یک سیستم معمولی شامل یک پیوست پلاستیکی کوچک است که یک نوار آزمایشی یا تراشه میکروفلوئیدیک را پس از ادرار کاربر، دلبستگی به یک شکاف در تلفن وارد می شود و یک برنامه اختصاصی یک الگوریتم های یادگیری ماشین تصویر را ضبط می کند و سپس تغییر رنگ یا پروتئین غلظت پروتئین را تفسیر می کند.

نمونه ها عبارتند از uChek و Dip.io ، که حساسیت قابل مقایسه با تجزیه و تحلیل کنندگان نیمکت بالا در مطالعات کنترل شده نشان داده اند، مزایای کلیدی برای تلفن، ورود داده های خودکار با زمان سنج، و توانایی به اشتراک گذاری نتایج با سرعت تایید، تنها با سیستم های سرعت پایین، و تعداد کمی از تنظیم کننده کیفیت کاربر، و سیستم های کیفیت پایین، دارای کیفیت پایین است.

دانلود فیلم Urinary Biomarkers

و در این میان، تنها شاخص آسیب های اولیه کلیه نیست؛ محققان یک پنل از پروتئین هایی را که حتی قبل از افزایش سطح آلبومین ظاهر می شوند، شناسایی کرده اند. [FLT]

این نشانگرهای زیستی پتانسیل تشخیص زودرس و تنظیم ریسک بهتر را ارائه می دهند، به عنوان مثال، بیمار با آلبومین معمولی اما KIM-1 بالا ممکن است برای نظارت نزدیک تر یا درمان پیشگیرانه پرچم دار شود، به طور کلی، برخی از نشانگرهای متعدد از یک قطره ادرار تنها در حال توسعه هستند، اغلب با استفاده از میکروبیوفیل های میکروسی یا جریان مبتنی بر پیش بینی شده در برخی از آن، هنوز در برخی از موارد خاص در برخی از تحقیقات بالینی در چند مورد بررسی قرار می گیرند.

مفاهیم نظارت مستمر و مستمر

مرز نهایی مداوم است، نظارت غیر تهاجمی از عملکرد کلیه. محققان پچ های پوشیدنی ساختگی دارند که از میکرونیدلس برای نمونه مایع بین المللی استفاده می کنند، که شامل پروتئین ها و متابولی ها است که منعکس کننده فیلتراسیون کروی هستند، سنسورهای میکروفلوئیدیک می توانند کراتینین و آلبومین را از عرق eccrine تخمین بزنند، اگرچه همبستگی با سطوح ادرار هنوز طراحی شده است تا چندین روز به صورت بی سیم داده شود.

نظارت مستمر برای بیماران مبتلا به دیابت آزمایشگاهی یا کسانی که در معرض خطر بالای آسیب حاد کلیوی قرار دارند، بسیار ارزشمند خواهد بود، با این حال، این تکنولوژی در مراحل اولیه قرار دارد.چالش ها شامل اطمینان از عملکرد سنسور پایدار در طول روز، جلوگیری از تحریک پوست و تأیید اینکه اندازه گیری های مایع بین المللی به طور دقیق نشان دهنده عملکرد کلیه خلبانی هستند، و در حالی که یک محصول تجاری احتمالا سالها دور است، مفهوم نشان دهنده یک تغییر الگوی مراقبت مداوم است.

مقایسه تکنولوژی های نوظهور: عملکرد، هماهنگی و هزینه

برای کمک به پزشکان و سیستم های بهداشتی ارزیابی این گزینه ها، بهتر است آنها را در ابعاد کلیدی مقایسه کنید. خلاصه خلاصه زیر مزایای نسبی و محدودیت های مبتنی بر ادبیات منتشر شده و مشخصات محصول موجود را خلاصه می کند.

  • نانو سنسور ها و Assays biomarker بالاترین حساسیت (به نانوگرام در هر میلی لیتر)، به طور بالقوه تشخیص میکروآلبومینوری قبل از روش های معمول.
  • سرعت به نتیجه: Dipsticks و برنامه های تلفن هوشمند (<5 دقیقه) دستگاه های POC (5-15 دقیقه) نانو سنسور ها و Assayهای نشانگر زیستی (15-60 دقیقه، بسته به فرمت) پچ های قابل تفکیک (زمان خواندن مداوم اما زمان کالیبراسیون طولانی).
  • کاربر متقاعدvenience: سیستم های تلفن هوشمند و دیژیک ها نیاز به یک نمونه ادرار و کنترل اولیه. دستگاه POC نیاز به یک وارد کردن کارتریج. Biomarker Assays و نانو سنسور ممکن است نیاز به چندین گام یا تجهیزات آزمایشگاهی.ما قابل حمل ترین اما هنوز در توسعه است.
  • Cost در هر تست: Dipsticks و پیوست های نوار تلفن هوشمند ارزان ترین (<$2) کارتریج POC ($5-20) هستند.
  • ادغام داده ها: برنامه های تلفن هوشمند و دستگاه های POC متصل ارائه می دهند بارگذاری داده های یکپارچه. Dipsticks و نوار های نانو سنسور مستقل نیاز به ضبط دستی دارند.
  • ] وضعیت جبران: دستگاه های متعدد POC دارای مجوز FDA برای سیستم های تلفن های هوشمند ACR هستند دارای مجوز محدود. پانل های بیومارکر عمدتاً مورد بررسی قرار می گیرند.

ادغام بالینی: Real-World Execution

اتخاذ این فن آوری ها نیازمند بیش از اعتبار فنی است؛ آن را نیاز به تغییرات در جریان های کاری بالینی، آموزش بیمار و مدل های بازپرداخت. چندین برنامه خلبان نشان می دهد که هر دو وعده و مشکلات.

موسسه ملی دیابت و بیماری های گوارشی و کلیوی (NIDDK) مطالعات بودجه ای را انجام داده است که نظارت بر ACR خانگی را با استفاده از یک دستگاه آموزش POC متصل با مشاوره پرستاری از راه دور تأیید می کند، نشان می دهد که بیمارانی که خود را نظارت می کنند و بازخورد دریافت می کنند بهتر است که از آنزیم آنژیوتنین و پیشگیری از پیشرفت پایدار (در حال حاضر به طور مشابه با استفاده از درمان صحیح است.

در تنظیمات کم منبع، تشخیص های مبتنی بر تلفن هوشمند در برنامه های کارکنان بهداشت جامعه در آفریقای زیرزمینی و جنوب آسیا مستقر شده اند، در حالی که نتایج اولیه دلگرم کننده هستند، چالش ها در حفظ زنجیره تامین برای نوار های آزمایشی، اطمینان از سازگاری تلفن و آموزش کارکنان برای رسیدگی به تنوع در روشنایی و خطا کاربر باقی مانده است، با این وجود، بالقوه به نمایش جمعیت های بزرگ در کم هزینه از سازمان های بهداشت جهانی جذب شده است.

موانع باقی مانده و مسیرهای آینده

علی رغم پیشرفت سریع، چندین مانع باید برای فن آوری های نوظهور برای تبدیل شدن به استاندارد مراقبت ها برطرف شود.

تنظیم مقررات و استاندارد

بسیاری از دستگاه ها فاقد مجوز قانونی برای استفاده در نظارت بر دیابت هستند، بدون تایید FDA یا سایر آژانس ها، پزشکان تمایلی به اعتماد به نتایج برای تصمیم گیری های درمانی ندارند، حتی در مواردی که ترخیص وجود دارد، دستگاه های مختلف ممکن است از واحدهای مختلف (به عنوان مثال، mg / g در مقابل mg / ml) یا محدوده مرجع، تفسیر داده ها را در سراسر تنظیمات مراقبت مورد نیاز است، توسط سازمان هایی مانند [F:ILT] شیمی بالینی (ILT) هدایت می شوند.

دقت در شرایط واقعی جهان

سیستم های مبتنی بر تلفن هوشمند به ویژه در برابر نور محیط، تمرکز دوربین و زاویه تکنیک کاربر آسیب پذیر هستند - مانند زمان بندی خواندن و یا جلوگیری از حباب - می تواند به طور گسترده ای متفاوت باشد.تولید کنندگان باید کنترل های داخلی قوی را ترکیب کرده و دستورالعمل های بصری روشن برای پانل های بیومارکر، مداخله از داروها (به عنوان مثال، آنتی بیوتیک ها، دیورتیک) به طور کامل مشخص نمی شوند.

هزینه و بازگشت

در حالی که بسیاری از دستگاه ها در هر تست مقرون به صرفه هستند، هزینه خرید اولیه برای تجزیه و تحلیل POC یا یک وابستگی تلفن هوشمند ممکن است برای برخی از کلینیک ها یا بیماران ممنوع باشد.در بسیاری از سیستم های بهداشتی، تست پروتئینی مسکن خانگی بازپرداخت نمی شود و بیماران را مجبور می کند تا از سیاست گذاران خارج از جیب استفاده کنند و پرداخت کنندگان نیاز به دیدن شواهد صرفه جویی در هزینه های طولانی مدت از دیرین قبل از گسترش پوشش.

حریم خصوصی داده ها و Interoperability

دستگاه هایی که داده های بهداشتی را انتقال می دهند باید مطابق با مقررات حریم خصوصی مانند HIPAA در ایالات متحده و GDPR در اروپا باشند. بیماران نیاز به اطمینان دارند که داده های آنها رمزگذاری شده و بدون رضایت به اشتراک گذاشته نمی شوند، داده ها باید به صورت یکپارچه با سوابق بهداشتی الکترونیکی موجود ادغام شوند تا از تجزیه و تحلیل بسیاری از دستگاه های اولیه تنها به برنامه های اختصاصی، ایجاد سیلوهایی که دسترسی محدود کننده را محدود می کنند.

Userion و Health سوادآموزی

حتی بهترین تکنولوژی بی فایده است اگر بیماران به درستی یا به طور مداوم از آن استفاده نکنند، تست خانه نیازمند انگیزه، مهارت های شناختی و توانایی عیب یابی مشکلات است.برای بزرگسالان مسن مبتلا به دیابت یا افرادی که سواد سلامت محدود دارند، رابط های ساده و آموزش فردی ضروری هستند. سیستم ایده آل به سادگی در مقیاس است.

نگاهی به Ahead: داشبورد جامع بهداشت کلیه

آینده تشخیص پروتئینوری در مورد یک دستگاه نیست، بلکه در مورد یک اکوسیستم است که جریان های داده متعدد را جمع می کند تا یک دیدگاه جامع از سلامت کلیه را ارائه دهد. تصور کنید بیمار مبتلا به دیابت نوع 2 که از یک تست مبتنی بر گوشی هوشمند استفاده می کند، دو بار در هفته به طور خودکار به یک پلت فرم ابری آپلود می شود که همچنین داده ها را از نظارت مداوم گلوکز، فشار خون و پیروی از الگوریتم های مراقبت از دارو دریافت می کند - برای مثال، برای کاهش دادن دوز های هشدار دهنده بیمار یا ارسال می کند.

چندین شرکت و مراکز دانشگاهی در حال حاضر در حال ساخت چنین پلتفرم هایی هستند. ] ابتکار بهداشت کلیه بنیاد ملی کلیه [ و انجمن دیابت آمریکایی راهنمایی در مورد ویژگی های ضروری این سیستم ها، از جمله قابلیت همکاری، حریم خصوصی بیمار و الگوریتم های مبتنی بر شواهد را به عنوان فن آوری بالغ ما می توانیم انتظار:

  • تست های ادرار چند پیچیده که ترکیب آلبومین، کراتینین، KIM-1، NGAL و احتمالا نشانگرهای التهابی را به یک تراشه تک و قابل مصرف ترکیب می کنند.
  • [اطلاعات مصنوعی] که در لبه قرار گرفته اند در دستگاه های POC و تلفن های هوشمند برای اصلاح عوامل گیج کننده (آب، pH، دما) و ارائه نمره اعتماد به نفس برای هر نتیجه.
  • ] Integration با نظارت مستمر گلوکز (CGM) برای شناسایی همبستگی زمان واقعی بین تنوع گلوکز و پروتئینوری، فعال کردن درمان مناسب.
  • [Expansion فراتر از دیابت [FLT 1] در بیماری کلیوی مربوط به فشار خون، غربالگری پیشکلامپسی و نظارت بر گلومولوکسیفتریت، گسترش بازار و رانندگی هزینه ها.

برای اشاره بیشتر در مورد دستورالعمل های تثبیت شده و تحقیقات در حال ظهور، [FLT:] [FLT:] [FLT: ] ، استانداردهای انجمن دیابت آمریکا در مورد عوارض میکروواسی [FLT3] را ببینید؛ و بررسی دقیق :4.no Technology در آزمایش چشم انداز ادراری (F-2020) در زمینه راهنمایی های نظارتی [F].

نتیجه گیری

تشخیص پروتئینی در یک روش سنتی تقاطع قرار دارد - نمونه ها، 24 ساعت مجموعه و آزمایشگاه ACR - به خوبی خدمت کرده اند اما دیگر برای مراقبت فعال و شخصی سازی شده که نیاز به فن آوری های نوظهور دیابت مدرن دارند، از سنسورهای نانو مواد به تشخیص مبتنی بر گوشی های هوشمند و پوشیدنی های مداوم، یک مسیر به سمت تشخیص قبلی، نظارت مکرر و اصلاح مکرر، که نیاز به هر گونه مشکل شناختی منحصر به فرد دارد، اما هیچ چیز قابل اطمینان از زندگی آنها را به فرد نیست.