Ultrasonografia zamiast nakłucia lędźwiowego: nowe urządzenie wykrywa zapalenie opon mózgowych u niemowląt z dużą dokładnością

Międzynarodowe badanie przeprowadzone przez Instytut Zdrowia Globalnego w Barcelonie (ISGlobal) wykazało, że nowe ultrasonografy o wysokiej rozdzielczości pozwalają na precyzyjną diagnostykę zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych u noworodków i niemowląt bez konieczności nakłucia lędźwiowego, tradycyjnej i inwazyjnej metody. Wyniki opublikowano w czasopiśmie „ Pediatric Research”.

Zapalenie opon mózgowych: zagrożenie dla życia i zdrowia

Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych to stan zapalny błon otaczających mózg i rdzeń kręgowy. Bakteryjne i grzybicze formy tej choroby mogą być śmiertelne, jeśli zostaną zdiagnozowane zbyt późno, i mogą mieć poważne konsekwencje, takie jak uszkodzenia neurologiczne, upośledzenie funkcji poznawczych i niepełnosprawność. Dzieci w krajach o niskich i średnich dochodach, gdzie dostęp do wczesnej diagnostyki jest ograniczony, są szczególnie narażone.

Problem współczesnej diagnostyki

Obecnie diagnostyka zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych opiera się na nakłuciu lędźwiowym, podczas którego pobiera się próbkę płynu mózgowo-rdzeniowego (PMR) i analizuje pod kątem oznak stanu zapalnego. Jednak ta procedura:

• inwazyjne i obarczone ryzykiem;
• trudno dostępne w warunkach ograniczonych zasobów;
• w krajach rozwiniętych wykonuje się ją często nawet przy niewielkim podejrzeniu, ale z niską skutecznością;
• Natomiast w biednych regionach badania te prawie nigdy się nie przeprowadza, co prowadzi do niedodiagnozowania i błędnych recept.

Alternatywa - NEOSONICS

Opracowane urządzenie NEOSONICS wykorzystuje ultradźwięki o wysokiej częstotliwości kierowane przez ciemiączko (nieskostniały obszar między kośćmi czaszki dziecka) do wizualizacji płynu mózgowo-rdzeniowego.
Specjalny algorytm z elementami głębokiego uczenia (AI) analizuje uzyskane obrazy, rozpoznaje komórki i określa obecność objawów stanu zapalnego.

Badanie przeprowadzono w latach 2020–2023 i objęło ono ponad 200 niemowląt w wieku do 24 miesięcy z klinik w Hiszpanii (Sant Joan de Déu, La Paz, Quironsalud), Mozambiku i Maroku.

Wysoka precyzja

• Urządzenie prawidłowo rozpoznało 17 z 18 przypadków zapalenia opon mózgowych i 55 z 58 zdrowych pacjentów.
• Wydajność: czułość 94% i swoistość 95% w wykrywaniu wysokiego poziomu leukocytów w płynie mózgowo-rdzeniowym.

„To niedrogie, przenośne i łatwe w użyciu urządzenie może ograniczyć konieczność wykonywania nakłuć i okazać się przydatne nawet w sytuacjach, w których nakłucie jest przeciwwskazane” – wyjaśnia Sarah Ajanovic, główna autorka badania.

Możliwości i perspektywy

NEOSONICS może:

• zmniejszyć liczbę niepotrzebnych recept na antybiotyki;
• uniknąć powikłań spowodowanych nakłuciami;
• poprawić wczesną diagnostykę;
• stosowany do nieinwazyjnego monitorowania leczenia.

„To krok w kierunku wprowadzenia diagnostyki nieinwazyjnej do praktyki klinicznej. Badamy również możliwości dalszej integracji sztucznej inteligencji z interpretacją danych ultrasonograficznych” – dodaje profesor Quique Bassat, dyrektor ISGlobal i współautor artykułu.

Sztuczna inteligencja poprawia interpretację

Algorytmy sztucznej inteligencji analizują teksturę i charakterystykę obrazów, aby uwypuklić wzorce zapalne, co poprawia dokładność diagnostyczną. W przyszłości technologia ta może stać się ważnym narzędziem do szybkiej, bezpiecznej i dokładnej diagnostyki zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych u niemowląt, zwłaszcza w środowiskach z ograniczonym dostępem do laboratoriów i specjalistów.