一只手拿手機(jī)，一只手往手機(jī)攝像頭下方的小杯子里滴入血液（模擬）。

? 杯子中含有一種啟動血液凝結(jié)過程的化學(xué)物質(zhì)和一個(gè)小銅粒子（圖中右上角的長方形藍(lán)色）。?圖片來源均為Mark Stone/University of Washington

當(dāng)人們受傷時(shí)，血凝塊自然形成以止血。但對于患有某些疾病的人而言，這樣的血凝塊（血栓）可能會導(dǎo)致中風(fēng)或心臟病發(fā)作。這就是為什么很多人服用抗凝藥物，如華法林。

但華法林并不是十全十美的，它要求患者經(jīng)常接受檢測，以確保血液數(shù)值在正確的范圍內(nèi)。如需進(jìn)行檢測，患者要么去診所實(shí)驗(yàn)室，要么使用昂貴的家庭檢測系統(tǒng)。近日，美國華盛頓大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新的凝血測試方法。相關(guān)論文發(fā)表于《自然—通訊》。

該方法十分便捷，只需一滴血、一個(gè)智能手機(jī)，另外包括一個(gè)附件。研究人員表示，新方法符合該領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)儀器的精度范圍。

一個(gè)人向杯子中滴入一滴血，杯子中則含有一個(gè)小銅粒子和一種啟動血液凝結(jié)過程的化學(xué)物質(zhì)。然后，智能手機(jī)振動后帶動杯子，同時(shí)攝像頭監(jiān)控粒子的運(yùn)動。隨著血凝塊的形成，其速度會減慢，直至停止。

華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院教授Shyam Gollakota說：“過去，醫(yī)生通常手動搖晃血管，并監(jiān)測血凝塊形成所需要的時(shí)間。然而，這需要大量血液，因此在家庭環(huán)境中使用是不可行的。”

研究小組希望研發(fā)出更方便的設(shè)備，其類似于家用血糖監(jiān)測儀對糖尿病患者的工作原理—— 一個(gè)人可以刺破手指并檢測一滴血。

醫(yī)生使用兩個(gè)數(shù)值對凝血能力進(jìn)行排名，即凝血酶原時(shí)間測定（PT）和國際標(biāo)準(zhǔn)化比值（INR）。研究人員的算法可以做同樣的事。華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院助理教授Kelly Michaelsen表示，如果家中監(jiān)測PT/INR水平的患者發(fā)現(xiàn)結(jié)果超出了理想范圍，才需要去看臨床醫(yī)生。

該研究主要作者、華盛頓大學(xué)博士生Justin Chan說：“我們首先振動一滴血，并試圖監(jiān)測其表面的波。但用這么少的血，真的很有挑戰(zhàn)性?！?/p>

為此，研究小組添加了小銅粒子，使運(yùn)動更容易跟蹤。隨著血液凝結(jié)，粒子從“愉快”地彈跳到不再移動。為了計(jì)算PT/INR，手機(jī)收集兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，一個(gè)是滴入血液時(shí)，一個(gè)是粒子停止移動時(shí)。

研究小組在3種不同類型的血液樣本上測試了新方法。首先從血漿開始：華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心140名匿名患者的血漿、79名已知有凝血問題的患者的血漿。對于這兩種情況，試驗(yàn)結(jié)果與商用測試相似。

為了模擬居家人士會經(jīng)歷什么樣的情況，研究小組測試了華盛頓大學(xué)附屬港景醫(yī)院和醫(yī)學(xué)中心80名匿名病人的全血。該測試得出了在商業(yè)測試精度范圍內(nèi)的結(jié)果。

目前，研究人員已經(jīng)公開發(fā)布了代碼，并正在探索商業(yè)化的機(jī)會，以及進(jìn)一步的測試。“在過去的10年里，幾乎每一部智能手機(jī)都有振動和攝像頭。這意味著即使在資源非常有限的地方，有手機(jī)的人都可以使用新方法?！盙ollakota表示。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-022-28499-y

來源：《自然—通訊》、中國科學(xué)報(bào)