Desenvolvimento de Método Não Invasivo para Quantificação dos Níveis de Vitamina D no Organismo Utilizando Espectroscopia

A falta de vitamina D reduz a absorção de cálcio pelo organismo, acelera a perda óssea e pode aumentar o risco de fraturas por osteoporose. A vitamina D pode ser ingerida por meio de alimentos e suplementos específicos, mas a principal fonte da vitamina é a síntese na pele pelo uso da radiação solar. Hoje, a quantificação dos níveis de vitamina D é realizada por meio de um exame de sangue. Majoritariamente; o médico encaminhará o paciente para verificar os níveis e a vitamina D se ele sofrer de osteoporose, insuficiência renal, suspeita de atividade da glândula tireoide; Tubeculose ou Sacoidose.

estudos mostraram que é possível quantificar os diferentes elementos no conteúdo do sangue, como melanina e hemoglobina, usando espectroscopia da pele (Zonion et al, 2001; Tseng et al, 2009), mas para o conhecimento dos investigadores, a identificação de níveis e vitamina D em médias semelhantes não tem sido relatada na literatura profissional.

A justificativa para esta pesquisa: um algoritmo que permitirá a quantificação imediata e não invasiva dos níveis de vitamina D encurtará o tempo de diagnóstico, reduzirá os custos de laboratório e evitará riscos ou desconforto para o paciente associado a um exame de sangue.

Métodos:

40 indivíduos com idades entre 18 e 65 anos serão recrutados para esta pesquisa: 20 pacientes serão recrutados da população de pacientes do departamento de endocrinologia que foram diagnosticados com osteoporose. Além disso, 20 indivíduos saudáveis ​​serão recrutados.

Todos os participantes poderão entender o protocolo do estudo e assinar um termo de consentimento de forma independente.

Neste estudo, os investigadores vão procurar uma correlação entre os resultados do exame de sangue convencional para detecção dos níveis de vitamina D no sangue e os resultados das medições dos exames espectrais que serão realizados em vários locais na parte superior do corpo do sujeito. Essas medições serão realizadas no Hillel Yaffe Medical Center quando o paciente chegar ao departamento de endocrinologia para o exame de sangue. Será utilizado espectrômetro de luz visível (fabricado pela Ocean Optics, modelo USB 2000), conectado a uma fibra óptica (fabricada pela Ocean Optics, diâmetro 1 mm). A medição usará uma fonte de luz (Fiberoptics Technology lnc. empresa. Modelo SOL-R150)Conectado também a uma fibra óptica. Ambas as extremidades da fibra serão posicionadas na parte superior do corpo do paciente em uma das duas configurações: para áreas com maior espessura, por ex. no antebraço, as fibras seriam colocadas uma ao lado da outra no mesmo lado do membro para medir o retorno da luz, e em áreas com menor espessura do tecido, por exemplo, ponta do dedo, as fibras serão colocadas em ambos os lados de um órgão e registrarão a transmissão de luz através do alvo.

Primeiro, os investigadores tentarão encontrar correlação entre os resultados da análise espectral dos comprimentos de onda visíveis e o exame de sangue. Em seguida, os investigadores irão comparar ainda mais as amostras de sangue dos indivíduos usando o espectrômetro FTIR no infravermelho médio (dispositivo fabricado pela Oriel, modelo MIR8025). O dispositivo é equipado com plug-ATR (Attenuated Total Reflectance) e permite testar uma pequena amostra de fluidos. Frascos de amostras entregues a Rupin em teste embrulhado em papel alumínio usando um refrigerador com gelo serão testados em Ruppin no dia da extração. As amostras serão descartadas como lixo biológico.

Protocolo de teste:

Cada paciente chegará ao departamento de Endocrinologia do Hillel Yaffe Medical Center. O sujeito irá ler e assinar um termo de consentimento informado para pariticipation no estudo. O sujeito preencherá um breve questionário informando sobre a natureza da exposição ao sol, hábitos alimentares e medicamentos crônicos.

então o testw será executado:

1. exame de sangue para nível de vitamina D 25. De acordo com os resultados definimos os grupos. resultados de teste com valores iguais ou acima de 30ng/ml é o Grupo Regulatório
2. resultados de exames de sangue de vitamina D25 inferiores a 20mg/ml o subgect aceitará carga de dose de vitamina D3 de 75.000 UI. e será acompanhado para aumentar dinamicamente o nível de vitamina D no sangue. O exame de sangue será feito no tempo ziro, após quatro horas, 24 horas e 48 horas após a ingestão do medicamento.
3. Exame de sangue para vitamina D nível 25 (soro) em tubo vazio protegido da luz, será levado para Roppin para teste espectral.
4. Teste com o espectrômetro: duas fibras ópticas guiadas pelos pesquisadores em diferentes locais do tronco do paciente, quando um lado da fibra óptica é conectado a uma fonte de luz e a outra extremidade da fibra óptica é conectada ao espectrômetro.

Não há risco ou desconforto esperado para o sujeito além do risco associado a exames de sangue regulares. O teste espectral de Ruppin será realizado nas amostras de sangue do paciente, conforme descrito nos métodos, e não exigirá a presença do paciente.

Análise de dados:

Vários algoritmos serão desenvolvidos para serem usados ​​no banco de dados espectrais, a fim de identificar indivíduos com deficiência de vitamina D.

O tratamento dos dados será o seguinte:

1. Análises estatísticas serão realizadas usando métodos de regressão para encontrar correlação entre o nível de vitamina D quantificado com teste químico laboratorial do sangue e medições espectrais na luz visível como realizadas no hospital em diferentes áreas do corpo.
2. Análises estatísticas serão realizadas usando métodos de regressão para encontrar correlação entre o nível de vitamina D quantificado com teste químico laboratorial do sangue e medições espectrais em infravermelho médio (MIR), conforme realizado em amostras de sangue coletadas de indivíduos.
3. A população testada será dividida em dois grupos de acordo com os resultados dos exames de sangue: indivíduos definidos como tendo deficiência de vitamina D e indivíduos classificados como tendo níveis normais de vitamina D. Métodos de análise de agrupamento serão realizados, como PCA e LDA, para encontrar características distintivas entre as duas populações.