Rheomuco (메디칼 바이오 유체 전용) 레오미터



Rheomuco는 COPD, 기관지 확장증 및 중증 천식 등과 같은 

호흡기 질환을 평가하고 모니터링하기위한 의학 연구 및 가래 검사를 위한

 의학 및 바이오유체 전용 레오미터 입니다


COPD, 낭포성 섬유증, 기관지 확장증 및 중증 천식은 점액 구성 및 행동의 변형을 특징으로 합니다.


Rheomuco는 점액의 생물 물리학적 분석을 수행하도록 설계된 사용자 친화 장치입니다.


당사의 혁신적인 장비는 점탄성의 점탄성 특성을 측정하고 해석하기 쉬운 고품질 데이터를 실시간으로 보여줍니다.


각 연구 단계에서의 생물리학적 평가지표


점액 샘플 채취


Rheomuco : 누구나 쉽게 사용


측정 결과


세부 사양



Sputum Rheology: a Robust Biophysical Marker for the Monitoring 

 of Cystic Fibrosis Patients


Aims

낭포성섬유증(CF)에서 객담의 어려움은 비정상적인 점액의 점탄성과 관련이 있습니다 [1,2]. 따라서 객담 유변학은 환자의 상태 [3,4]와 치료의 효능 [5,6]을 정량적으로 평가하기위한 물리적 생체지표로 제안되었습니다. 그러나 유변학 적 측정의 재현성을 확인하는 것은 생체지표로서 객담 유변학의 잠재력을 검증하기위한 전제 조건입니다. 이 연구에서 우리는 건강한 지원자(HV)와 안정된 CF 환자에서 객담 유변학 적 측정 [7]의 측정 내 및 개체 내 변동성을 조사했습니다.


Methods

유변학은 유체의 과학입니다. 인간 객담은 탄성, 점성 및 소성 결합의 조합을 나타내는 유체입니다. Rheomuco (Rheonova, France; 그림 1)는 점탄성 특성을 측정하는 의료용 레오미터입니다. Rheomuco는 임상 프로토콜 NCT02682290으로 프랑스 Grenoble University Hospital에서 테스트되었습니다. 한번의 진동(1Hz) 전단 시퀀스는 스트레인 스윕 (0.1–3000 %)을 사용하여 객담 유변학적 특성을 추출합니다 (그림 2). 일반적으로 두 가지 유변학적 특성이 추출됩니다. 즉, 탄성(G') 및 점성 (G'') 계수는 안정기 (저 변형 영역, 일반적으로 10 % 변형 미만)에서 추출됩니다. 이 연구에서는 교차 계수 G'c 및 항복 응력 τc를 사용하여 점액 유동점을 특성화하는 계수 교차에서의 특성도 연구되었습니다. 샘플과 접촉하는 러프 플레이트는 스트레인 스윕 중에 샘플이 미끄러지지 않도록하여 항복점에 도달 할 수 있도록합니다.

11 명의 CF 환자와 11 명의 HV가 다음과 같은 기준으로 모집되었습니다 : FEV1 ≤ 40 %, PaO2 <60 mmHg (휴식시), 지난달 급성 악화 및 / 또는 폐활량 측정에 대한 금기. 두 번의 방문 V1 및 V2는 48 시간 간격으로 수행되었습니다. 단일 방문 동안 유변학 측정은 즉시 또는 t = 10 분에 수행되었습니다 (그림 3). CF 환자는 자발적인 거담을 한 후 20 분 동안 rhDNAse 분무를하고 1 시간 후에 다시 자발적 거담을합니다. HV는 10 분 동안 식염수 (4.5 %)를 사용하여 표준 가래 유도를받습니다. 가래에서 타액을 추출하고 30 초 동안 와류를 사용하여 측정하기 전에 점액 플러그를 균질화합니다. 유변학 테스트는 37 ° C에서 이루어집니다.



Results

선형 및 교차 계수는 모두 건강한 대상과 CF 대상을 엄격하게 구분합니다 (*** p <0.001). 그들은 연속 측정에서 약간 씩 다르며, 건강한 피험자 4 명만이 10 분 후 두 번째 테스트를하기에 충분한 객담을 생산할 수 있었음에도 불구하고 건강한 피험자에서 더욱 두드러졌습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 변이는 개체 간 편차 내에 남아 있으며 모집단은 엄격하게 구별됩니다.

선형 및 교차 계수는 2 회 방문 V1 및 V2 (*** p <0.001) 사이에 9 명의 HV 및 9 명의 CF 환자에 대해 건강한 대상과 CF 대상을 엄격하게 구분합니다. 2일 동안 관찰된 G '변동은 매우 강할 수 있지만 (최대 10 배까지 증가 또는 감소) 수는 장기적으로도 엄격하게 구별됩니다.

RhDNase는 점탄성 매개 변수를 감소시킬 것으로 예상됩니다. 우리는 선형 계수의 약간의 감소 (통계적으로 유의미하지 않음)와 교차 매개 변수의보다 현저한 감소 (p <0.05)를 관찰합니다 (모듈러스 G'c 및 항복 응력 τ c = G'cγc와 γ c 교차 변형) .


Conclusions

  1. 객담 유변학은 시간에 따라 다르며 이러한 변화는 매일 눈에 띄게 나타날 수 있습니다. 그러나 주어진 대상의 시간적 변동성은 고려 된 모집단의 대상 간의 변동성보다 작습니다. 더 중요한 것은, 건강한 피험자와 CF(낭포성섬유증)  피험자는 항상 명확하게 구별되어 객담 유변학이 CF 환자 상태의 강력한 바이오 마커임을 확인할 수 있습니다.
  2. RhDNase는 교차점, 즉 객담이 흐르기 시작할 때 중요한 유변학적 특징을 가지고 있습니다. 이 결과는 대변형 유변학을 이용하여 점액 용해제의 생리적 효능을 평가할 수 있음을 시사합니다.


Perspectives

객담 유변학은 CF(낭포성섬유증) 환자의 상태를 평가하는 데 강력합니다. 그러나 선형 점탄성 계수의 개체 내 변동성은 신뢰할 수 있는 개별 모니터링을 위해 너무 높게 유지됩니다. 점액의 운반 과정(기침, 조 호흡, 점액 섬모)이 큰 변형을 수반하기 때문에 비선형 영역은 장래성이 있습니다. 이러한 메커니즘을 밝히고 높은 수준의 특이성과 안정성을 모두 갖춘 생체 지표를 찾기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.


References

  1. Serisier, D. J. et al. Macrorheology of Cystic Fibrosis, Chronic Obstructive Pulmonary Disease & Normal Sputum. Respir. Res. 10, 63 (2009)
  2. Tomaiuolo, G. et al. A New Method to Improve the Clinical Evaluation of Cystic Fibrosis Patients by Mucus Viscoelastic Properties. PloS One 9, e82297 (2014)
  3. Puchelle, E. et al. Rheological and transport properties of airway secretions in cystic fibrosis—Relationships with the degree of infection and severity of the disease. Eur. J. Clin. Invest. 15, 389 (1985)
  4. Ma, J. T. et al. Cystic fibrosis sputum rheology correlates with both acute and longitudinal changes in lung function. Chest 154, 370 (2018)
  5. Zahm, J.-M. et al. Dose-dependent in vitro effect of recombinant human DNase on rheological and transport properties of cystic fibrosis respiratory mucus. Eur. Respir. J. 8, 381 (1995)
  6. King, M. et al. Rheology of cystic fibrosis sputum after in vitro treatment with hypertonic saline alone and in combination with recombinant human deoxyribonuclease I. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 156, 173 (1997)
  7. Radtke, T. et al. The many ways sputum flows – Dealing with high within-subject variability in cystic fibrosis sputum rheology. Respir. Physiol. Neurobiol. 254, 36 (2018)