Hyödyntäen uusinta haihtuvien orgaanisten yhdisteiden analyysitekniikkaa, suunniteltu ilmassa olevien kemikaalien luonnehtimiseen, tutkijat "kouluttivat" laitteen käyttäen koneoppimismenetelmiä tunnistaakseen ennenaikaisen synnytyksen kemialliset höyrymallit käyttämällä rutiinitutkimuksissa otettuja emätinpuikkoja.
Niiden tekniikka on kuvattu yksityiskohtaisesti paperissa Tieteelliset raportit ja se voisi johtaa kustannustehokkaaseen tunkeilematon, hoitotesti, joka voisi olla osa rutiininomaista hoitoa naisille, joiden on todettu olevan vaarassa synnyttää ennenaikaisesti.
Tämä voisi auttaa terveydenhuollon henkilöstöä tukemaan paremmin naisia raskauden ja synnytyksen aikana ja vähentämään vauvalle aiheutuvia riskejä.
Ennenaikainen synnytys on johtava kuolinsyy alle viisivuotiaille lapsille, ja tällä hetkellä on vain vähän tarkkoja työkaluja ennustaa, kuka synnyttää ennenaikaisen.
Tutkijat analysoivat aluksi emättimessä olevia haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC) bakteerivaginoosiksi kutsutun tilan varalta. jossa emättimen bakteerit ovat tasapainossa. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että bakteerivaginoosi raskauden alkuvaiheessa liittyy lisääntyneeseen ennenaikaisen synnytyksen riskiin. vaikka bakteerivaginoosin hoito ei vähennä tätä riskiä.
Tekniikka, jota he käyttivät, erottaa höyrymolekyylit yhdistämällä kaksi tekniikkaa, jotka ensin erottavat molekyylit niiden reaktion perusteella kiinteän faasin päällysteen (kaasukromatografin) kanssa, jota seurasi heidän liikkuvuutensa suuritehoisessa kentässä (ionien liikkuvuusspektrometri).
Koneoppimismenetelmiä käyttämällä tiimi "koulutti" tekniikan havaitsemaan haihtuvien orgaanisten yhdisteiden kuvioita, jotka olivat merkkejä bakteerivaginoosista.
Tämän jälkeen tutkijat analysoivat emätinpyyhkeitä, jotka on otettu raskaana olevilta naisilta, jotka käyvät ennenaikaisen ehkäisyn klinikalla osana rutiininomaista hoitoa.
Näillä naisilla oli joko ennenaikaisia synnytyksiä tai sairaus, joka teki todennäköisemmäksi, että he synnyttävät ennenaikaisesti, mutta heillä ei ollut muita merkkejä siitä, että he synnyttäisivät ennenaikaisesti ja että heitä pidettäisiin oireettomina.
Emätinpyyhkeet otettiin raskauden toisen ja kolmannen kolmanneksen aikana, ja kaikkien raskauksien tuloksia seurattiin. Ensimmäisen testin tarkkuus oli 66% ja toisen, lähempänä toimitusaikaa, tarkkuus oli 73%. Testitulokset merkitsevät sitä, että 7/10 naista, joilla oli positiivinen testi, synnytti ennenaikaisesti. 9/10 naista, joiden testi oli negatiivinen 37 viikon kuluttua.
Pääkirjailija tohtori Lauren Lacey Warwick Medical Schoolista ja synnytys- ja gynekologian rekisterinpitäjä University Hospitals Coventryssä ja Warwickshire NHS Trustissa sanoi:"Olemme osoittaneet, että tekniikalla on hyvä diagnostiikkatarkkuus, ja tulevaisuudessa se voisi olla osa hoitopolkua sen määrittämiseksi, kuka synnyttää ennenaikaisen.
Vaikka ensimmäinen raskauden aikaisemmin tehty testi on diagnostisesti vähemmän tarkka, se voisi mahdollistaa toimenpiteiden toteuttamisen ennenaikaisen synnytyksen riskin vähentämiseksi; testiä raskauden loppua kohden, korkean riskin naiset voivat ottaa käyttöön toimenpiteitä vauvan lopputuloksen optimoimiseksi . "
Tohtori Lauren Lacey, Tutkimuksen johtaja, Warwick Medical School, Warwickin yliopisto
"On olemassa useita eri tekijöitä, jotka voivat saada naisen menemään ennenaikaiseen synnytykseen. ennustaminen on melko vaikeaa. Voimme tarkastella monia asioita - potilaan historiaa, tutkimus, ultraäänitutkimus, monia muita biomarkkereita, joita käytetään kliinisessä käytännössä. Mikään testi ei sovi kaikille.
"VOC -tekniikka on todella mielenkiintoista, koska se heijastaa sekä mikrobiomia että isännän reaktiota, kun taas muut tekniikat etsivät tiettyä biomarkkeria. Se on alkua tarkastella VOC -yhdisteiden yhteyttä ennenaikaiseen toimitukseen. Haluamme kehittää tätä ja tarkastella, voisiko nämä mallit ottaa käyttöön hoitopolussa. "
Seuraavassa tutkimusvaiheessa nähdään pieni VOC -analyysilaite, joka säilytetään sairaalassa, jotta näytteet voitaisiin analysoida paikan päällä. Toivon, että se voitaisiin lopulta kehittää käytettäväksi työvoimatoimistossa, jotta testit voidaan suorittaa ja tulokset saadaan nopeasti.
Professori James Covington Warwickin yliopiston teknillisestä korkeakoulusta sanoi:"Maailmassa on vahva kiinnostus biologisesta jätteestä peräisin olevien höyryjen käyttämiseen sairauksien diagnosointiin ja seurantaan.
Nämä lähestymistavat voivat mitata ei-invasiivisesti ihmisen terveyttä, havaita infektio tai varoittaa lähestyvästä lääketieteellisestä tarpeesta. Lehdessä kuvattuun tarpeeseen, tekniikka voidaan pienentää ja sijoittaa helposti äitiysosastolle.
Analyysi kestää vain muutaman minuutin, instrumentit eivät vaadi erikoispalveluja (vain virtaa) ja ovat helppokäyttöisiä. Uskomme, että hajujen analysoinnista tulee yleistä tähän ja moniin muihin sairauksiin lähitulevaisuudessa. "