Фильтрация вредных длин волн солнечного света может сделать лечение желтухи более доступным
Синие волны солнечного света могут помочь в лечении желтухи новорожденных, но фильтрация вредного излучения является ключом к обеспечению безопасности лечения.
Прочтите эту статью
Это история, написанная человеком и озвученная искусственным интеллектом. Есть отзывы? Примите участие в нашем опросе. (Ознакомьтесь с нашей политикой в области искусственного интеллекта здесь.)
Дэниел Джон просовывает руки в лямки своей увеличенной детской переноски, прижимает ее к груди и опускает куклу размером с новорожденного за дымчато-голубое окно, зашитое в ткань. Он проверяет посадку и улыбается, уверенный, что его медицинский слинг поможет воплотить давнюю идею в нечто осязаемое — и пригодное для ношения — родителям, которые не имеют доступа к медицинскому обслуживанию при распространенном и легко обратимом заболевании в раннем возрасте.
Этот легкий носитель, известный как BiliRoo, предназначен для лечения неонатальной желтухи — заболевания, которым страдают примерно 60 процентов новорожденных и 80 процентов недоношенных детей. Это происходит, когда билирубин — желтый пигмент в крови — накапливается быстрее, чем организм ребенка успевает его выводить. Примерно в 5-10 процентах случаев уровень билирубина повышается настолько, что без лечения он может проникать в мозг и вызывать необратимые повреждения. По оценкам, во всем мире тяжелая желтуха ежегодно становится причиной более 100 000 смертей, а также многих других случаев длительной нетрудоспособности.
В современных больницах желтуха обычно является временной неприятностью: младенцев помещают под электрические синие лампы, которые помогают организму выводить избыток билирубина, уровень которого снижается, и проблема исчезает. Однако во многих частях мира не хватает аппаратов для фототерапии, что вынуждает семьи полагаться на солнечный свет. Тем не менее, хотя голубые лучи солнца могут вызывать ту же реакцию расщепления билирубина, ультрафиолетовые лучи также могут повреждать чувствительную кожу и глаза, повышая риск развития рака.
Это рискованный компромисс, на который, как надеется Джон, воспитателям не придется идти. 14 января в журнале Pediatric Research он описал свое запатентованное устройство и первые данные о его эффективности.
Центральное место в дизайне BiliRoo занимает прозрачная панель, расположенная над спинкой ребенка, которая блокирует ультрафиолетовые лучи, пропуская терапевтический синий свет, имитирующий больничную фототерапию. “Это недорогое устройство, простое в использовании и неэлектрическое”, — говорит Джон, студент-медик первого курса Мичиганского университета в Анн-Арборе, который основал компанию BiliRoo для коммерциализации этой концепции.
Студент-медик Дэниел Джон моделирует детскую коляску BiliRoo, предназначенную для безопасной фототерапии желтухи новорожденных с помощью солнечного света.Дэниел Джон
В качестве бонуса, лечение проводится на руках у родителей, а не в пластиковой кроватке. Это облегчает нагрузку на персонал больницы, который перегружен работой, и позволяет лицам, осуществляющим уход, заниматься своими повседневными делами. Это также способствует контакту «кожа к коже», известному как «уход кенгуру», который укрепляет связь, регулирует температуру и снимает стресс у младенцев.
Для Джона создание BiliRoo — это глубоко личное дело. Детство он провел на среднем западе Непала, в предгорьях Гималаев, где его отец работал педиатром, а мать — инженером-технологом. Перебои в подаче электроэнергии были обычным явлением, из-за чего в местной больнице часто отключалось оборудование.
Когда Джон переехал в Соединенные Штаты и начал изучать машиностроение, он решил разрабатывать технологии, которые могли бы работать в условиях нехватки ресурсов, подобных тем, которые он знал в детстве, в местах без постоянного электроснабжения или современной инфраструктуры. “Я знал, что хочу работать в сфере здравоохранения”, — говорит он. “И я понял необходимость в недорогих медицинских приборах”.
Джон спросил врачей в Непале и странах Африки к югу от Сахары, какие проблемы наиболее остро нуждаются в улучшении. Один из ответов постоянно всплывал на поверхность: неонатальная желтуха. Джону терапия фильтрованным солнечным светом казалась малоиспользуемым обходным путем.
В Нигерии исследования, проведенные педиатром Болайоко Олусанья и другими специалистами, показали, что этот подход работает: новорожденные, которых лечат в палатках с фильтром солнечного света и импровизированных теплицах, чувствуют себя так же хорошо, как и те, кто получает стандартную фототерапию, при этом уровень билирубина у детей с умеренной желтухой благополучно снижается. Но из-за незначительной поддержки со стороны государственных органов здравоохранения и необходимости существенного обучения местных медицинских работников для обеспечения безопасного и последовательного использования этот подход “еще не был внедрен”, — говорит Олусанья, исполнительный директор Центра инициативы «Здоровый старт» в Лагосе, который не принимал участия в исследовании.
Цель Джона состоит в том, чтобы избежать необходимости в специальных кабинетах для фильтрации солнечного света, передав терапию непосредственно в руки родителей — или, скорее, наложив ее на их тела.
Чтобы создать свой первый прототип, Джон методично разбирал коммерческие детские переноски, изучая их ремешки, швы и несущую конструкцию, прежде чем, наконец, сшить листы пленки для оптических фильтров из обрезков ткани. Его старший брат Стивен, также начинающий врач и новоиспеченный отец, стал первым испытателем.
Однако оставалась практическая проблема: в отличие от конструкций, которые изучал Олусанья, родитель с ребенком на руках постоянно меняет положение. Чтобы устройство было жизнеспособным, оно должно обеспечивать терапевтический свет под разными углами, а не только под идеально прямыми лучами солнца.
Джон протестировал эту идею во внутреннем дворе университета и обнаружил, что даже при наклоненном под неудобным углом держателе повязка неизменно улавливает достаточно синего света, чтобы соответствовать стандарту фототерапии, и при этом блокирует более 99 процентов вредного ультрафиолетового излучения.
Несмотря на обнадеживающие результаты первых тестов, остаются нерешенными ключевые вопросы о том, насколько надежно устройство будет работать при повседневном использовании. В реальных условиях солнечный свет поступает нерегулярно — появляются облака, лица, осуществляющие уход, перемещаются по помещениям, что повышает неопределенность в отношении того, будут ли дети в БилиРусе постоянно получать достаточное количество лечебного света. И хотя фильтры блокируют ультрафиолетовое излучение, длительное пребывание на теплом солнце может подвергнуть уязвимых младенцев риску перегрева или обезвоживания.
Именно эти проблемы Джон теперь надеется изучить в ходе клинических исследований своего запатентованного устройства, которое вскоре будет включать в себя дополнительную фильтрующую секцию, которую можно будет надевать на голову ребенка. Первая небольшая партия билирусов производится в Непале, и первые испытания Джона с новоиспеченными родителями и их детьми должны начаться в конце этого года в Огбомосо, городе на юго-западе Нигерии.
“Я думаю, это будет хорошее устройство”, — говорит Тина Слашер, специалист по интенсивной терапии у детей из Университета Миннесоты в Миннеаполисе, которая руководила первыми испытаниями терапии фильтрованным солнечным светом в Нигерии и сотрудничает с Джоном в тестировании BiliRoo. “У ребенка не будет достаточного количества облучения, чтобы вылечить сильную желтуху”. Но для случаев легкой и среднетяжелой степени тяжести, добавляет она, “я думаю, это действительно хорошая идея”.