مروری بر چالش‌ها و پیشرفت‌ها در تشخیص سپسیس (Sepsis)
سپسیس (Sepsis) یک وضعیت تهدیدکننده زندگی است که در اثر پاسخ غیرطبیعی بدن به عفونت ایجاد می‌شود و می‌تواند منجر به آسیب بافتی و نارسایی اعضای بدن شود. تشخیص سپسیس در زمان کوتاه و درمان به موقع آن، نقش حیاتی در کاهش مرگ و میر دارد.
افرادی که دچار سپسیس می‌شوند، معمولاً با تب شدید ناگهانی، درد زیاد و خستگی مفرط روبه‌رو هستند. این بیماری در صورت پیشرفت، می‌تواند باعث از دست دادن هوشیاری، نیاز به تنفس مصنوعی یا قطع عضو شود. در زنان، حتی می‌تواند پس از زایمان عوارض مرگبار ایجاد کند. این موارد، نمونه‌های تلخ اما متأسفانه رایج افرادی هستند که سپسیس را تجربه کرده‌اند.
هر سال حدود ۲۰ درصد از مرگ‌های جهان به‌دلیل سپسیس رخ می‌دهد؛ بیماری‌ای که سالانه ۴۹ میلیون نفر را درگیر کرده و جان حدود ۱۱ میلیون نفر را می‌گیرد.
تنها در ایالات متحده، سپسیس مهم‌ترین علت بستری مجدد در بیمارستان‌ها است، به‌طوری‌که سالانه حدود ۱.۷ میلیون بستری مجدد و ۳۵۰ هزار مرگ مرتبط با آن گزارش می‌شود. با وجود این آمار هشداردهنده، بسیاری از مرگ‌های مرتبط با سپسیس با تشخیص سریع و درمان مناسب قابل پیشگیری هستند. آزمایشگاه‌ها و کارشناسان بالینی با شناسایی به موقع و دقیق این بیماری، می‌توانند جان بیماران را نجات دهند. اما چه چیزی تشخصی سپسیس را دشوار می‌کند؟ در ادامه به بررسی این موضوع خواهیم پرداخت.
چالش‌های تشخیص سپسیس
فرآیند تشخیص سپسیس با موانع متعددی همراه است، به‌ویژه در محیط‌های پرتنش مانند بخش اورژانس و مراقبت‌های ویژه (ICU). بیماران با خطر بالای ابتلا به سپسیس، از جمله سالمندان و مبتلایان به بیماری‌های مزمن همچون نارسایی کلیه یا سرطان، به اورژانس مراجعه می‌کنند؛ جایی که پزشکان معمولاً اطلاعات محدودی از سابقه‌ی پزشکی و عوامل خطر آن‌ها در اختیار دارند.
در بخش مراقبت‌های ویژه (ICU) وضعیت پیچیده‌تر است؛ زیرا بسیاری از بیماران از پیش دچار نارسایی اندام‌ها هستند و این موضوع فرآیند تشخیص سپسیس را دشوارتر می‌سازد.
این چالش‌ها نشان می‌دهند که توسعه یک آزمایش دقیق، حساس و سریع برای تشخیص سپسیس ضروری است. چنین آزمایشی باید دقت و قابلیت اطمینان بالایی داشته باشد و بتواند در زمان کوتاه، ترجیحاً کمتر از ده دقیقه، نتیجه را ارائه کند .مانند آزمایش تروپونین برای تشخیص سکته قلبی حاد ([1]STEMI) یا سی‌تی‌اسکن برای سکته مغزی.
از آنجا که آزمایش قطعی برای تشخیص سپسیس وجود ندارد، تشخیص و مدیریت سپسیس در حال حاضر به قضاوت بالینی پزشک درباره علائم عفونت و التهاب متکی است. این روش می‌تواند منجر به شناسایی دیرهنگام بیماران واقعی و درمان غیرضروری بیماران سالم شود.
براساس مطالعه‌ای جدید، اگر تشخیص سپسیس تنها بر اساس نیاز بیمار به مراقبت‌های ویژه انجام شود، ۵۷ درصد بیماران واقعی مبتلا به سپسیس شناسایی نخواهند شد. حال چگونه می‌توان از بروز چنین خطاهایی در تشخیص و درمان جلوگیری کرد؟ پاسخ این سوال در ادامه مقاله مورد بررسی قرار گرفته است.
تحولات نوین در آزمایش‌های تشخیص سپسیس
آزمایش‌های فعلی برای تشخیص سپسیس در مراکز درمانی، دقت و حساسیت کافی ندارند و اغلب به اندازه‌ای سریع نیستند که پزشکان بتوانند به موقع تصمیم‌گیری کنند.
این روش‌های تشخیصی شامل موارد زیر هستند:
- شمارش کامل سلول‌های خونی (CBC): برای سنجش فعالیت سلول‌های ایمنی که نشان‌دهنده وجود عفونت است.
- کشت خون: به‌منظور شناسایی میکروب‌های خاص عامل عفونت.
- آزمایش خون برای نشانگرهای سپسیس: بررسی برخی مارکرهای زیستی که به تشخیص سریع‌تر بیماری کمک می‌کنند.
- تصویربرداری‌ها :مانند رادیوگرافی، سی‌تی‌اسکن و سونوگرافی برای یافتن محل دقیق عفونت در بدن.
تایلر رادک (Tyler Radke) کارشناس علوم آزمایشگاهی و دارنده گواهی‌نامه از انجمن آسیب‌شناسی بالینی آمریکا است. او در مقاله‌ای در Today’s Clinical Lab و در گزارش ADLM 2024 تأکید کرده است که با توجه به اهمیت تشخیص دقیق سپسیس، روش‌ها و فناوری‌های نوینی برای بهبود سرعت و دقت شناسایی این بیماری توسعه یافته‌اند.
این روش‌ها عبارت‌اند از:
- توالی‌یابی گسترده
- آزمایش‌های تکثیر چندگانه اسید نوکلئیک
- روش‌های غیر وابسته به پاتوژن که چندین شاخص زیستی را هم‌زمان بررسی می‌کنند.
روش‌های ذکر شده به سه دلیل برای تشخیص زودهنگام سپسیس امیدوارکننده هستند:
- با سنجش پاسخ بدن به عفونت، می‌توان سپسیس را سریع‌تر از زمانی که عامل بیماری‌زا به‌طور مستقیم شناسایی می‌شود، تشخیص داد.
- این آزمایش‌ها معمولاً در جریان کاری استاندارد اورژانس‌ها و آزمایشگاه‌های بالینی اجرا می‌شوند. بنابراین زمان، هزینه و نیروی کار لازم برای راه‌اندازی روش‌های جدید کاهش می‌یابد.
- این تست‌های جدید اغلب نسبتاً مقرون‌به‌صرفه هستند. تایلر رادک نیز بر این نکته تأکید کرده است که به دلیل ماهیت ترکیبی آزمایش‌های تشخیص سپسیس، هزینه‌ها به‌صورت یکجا محاسبه می‌شوند و نیازی به پرداخت جداگانه برای هر آزمایش نیست.
نشانگرهای زیستی و نقش آن‌ها در تشخیص و مدیریت سپسیس
در سال‌های اخیر، اندازه‌گیری بیومارکرهای خاص پاتوژن و پاسخ بدن میزبان به‌طور فزاینده‌ای در مراقبت‌های بالینی به کار گرفته شده‌اند تا دقت تشخیص و درمان سپسیس افزایش یابد.
تا سال ۲۰۲۰، بیش از ۲۵۰ نشانگر زیستی برای سپسیس پیشنهاد شده‌اند، که پروکلسیتونین [2] (PCT) و پروتئین C واکنشی [3] (CRP) بیشترین مطالعات را به خود اختصاص داده‌اند. سطوح بالای اولیه PCT معمولاً در پاسخ به عفونت‌های باکتریایی مشاهده می‌شود، بنابراین اندازه‌گیری آن در تشخیص زودهنگام سپسیس و پیش‌بینی مرگ‌ومیر مرتبط با سپسیس کاربرد دارد.
به همین ترتیب، سطح CRP در بیماران مبتلا به سپسیس که جان خود را از دست می‌دهند، به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. با این حال، هیچ‌یک از این دو نشانگر به تنهایی از نظر حساسیت و دقت برای تشخیص قطعی سپسیس کافی نیستند.
تاکنون هیچ نشانگر زیستی مشخصی شناسایی نشده است که بتواند به‌طور قابل‌اعتماد سپسیس را از سایر بیماری‌هایی که علائم مشابه دارند، تشخیص دهد.
علاوه بر این، در تشخیص و پیش‌بینی سپسیس و نیز ارزیابی پاسخ به درمان آنتی‌بیوتیکی، الگوی تغییرات (کینتیک) بیومارکرها نسبت به مقادیر منفرد آن‌ها اهمیت بیشتری دارد. به همین دلیل، استفاده از آزمایش‌های چندنشانگری و الگوریتم‌های تحلیلی مبتنی بر ترکیب این نشانگرها به عنوان رویکردی نوین، چشم‌انداز امیدوارکننده‌ای برای تشخیص و درمان مؤثرتر سپسیس فراهم کرده است.
آزمایش‌های سپسیس دارای تأییدیه FDA و روش‌های در حال توسعه
سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) در سال‌های اخیر چندین ابزار تشخیصی جدید بر‌پایه نشانگرهای زیستی را برای بهبود تشخیص سپسیس تأیید کرده است. در سال ۲۰۲۴، FDA نخستین آزمایش تشخیصی سلولی بر پایه پاسخ بدن میزبان برای استفاده در بخش اورژانس (ED) را با نام Intellisep تأیید کرد. در مطالعه‌ای که پیش‌تر در قسمت پایانی بخش چالش‌های تشخیص سپسیس به آن اشاره شد، پاسخ سلولی با استفاده از شاخص جدید IntelliSep Index (ISI)، متعلق به شرکت Cytovale، بررسی شد. نتایج نشان داد که این شاخص می‌تواند بیماران در معرض سپسیس را با دقت بالا شناسایی کرده و شدت بیماری آن‌ها را پیش‌بینی کند.
شاخص ISI برای ارزیابی وضعیت ایمنی بدن، ویژگی‌های تغییرشکل‌پذیری گلبول‌های سفید خون را بررسی می‌کند. این فرایند با استفاده از فناوری میکروفلوئیدیک [4]، سیتومتری تغییرشکل‌پذیری [5]، تصویربرداری فوق دقیق و تحلیل تصویری داده‌ها با سرعت بالا و مبتنی بر ماشین انجام می‌شود.
با تحلیل تغییرات بیوفیزیکی سلول‌های ایمنی که در مراحل اولیه پاسخ ایمنی بدن به عفونت سیستمیک رخ می‌دهد، Intellisep امتیازی تولید می‌کند که احتمال بروز سپسیس را نشان می‌دهد.
طبق بررسی اقتصادی Cytovale، اجرای روش ISI برای هر بیمار هزینه‌ای کمتر از ۴۰۰۰ دلار خواهد داشت. همچنین پیش‌بینی شده است که بیماران با استفاده از این روش با احتمال ۹۵ درصد زنده بمانند.
فناوری نوین ™TriVerity در تشخیص سریع سپسیس
در آغاز سال 2025، سازمان FDA پلتفرم ™TriVerity متعلق به شرکت Inflammatix را برای تشخیص سپسیس تأیید کرد. این سامانه با رویکردی ترنسکریپتومیک [6] (بر پایه بیان ژن‌ها) در کنار یادگیری ماشین به پزشکان کمک می‌کند تا بیماران را دسته‌بندی (تریاژ) کرده و مناسب‌ترین مسیر درمانی را برای هر فرد انتخاب کنند.
آزمون TriVerity با بررسی بیان ۲۹ ژن در نمونه‌ی خون، نوع عفونت (ویروسی یا باکتریایی) را مشخص می‌کند و خطر بروز عفونت شدید را در هفت روز آینده پیش‌بینی می‌کند؛ از جمله احتمال نیاز بیمار به ونتیلاسیون مکانیکی، داروهای وازوپرسور (vasopressor) یا درمان جایگزین کلیوی.
این تست می‌تواند در یک دستگاه کوچک، در دمای اتاق، در نزدیکی بیمار و بدون نیاز به آماده‌سازی پیچیده انجام شود که باعث می‌شود به‌راحتی در روال کاری معمول بخش اورژانس گنجانده شود.
پوروش ختری (Purvesh Khatri)، یکی از بنیان‌گذاران شرکت Inflammatix و دارنده دکترای تخصصی، اظهار داشت که این آزمون سه شاخص عددی تولید می‌کند و به سه پرسش اساسی پاسخ می‌دهند:
- آیا عفونت وجود دارد؟
- اگر جواب سوال اول مثبت است، نوع پاتوژن باکتریایی است یا ویروسی؟
- شدت عفونت چقدر است؟
وی افزود نتایج این آزمایش در کمتر از ۳۰ دقیقه آماده می‌شود و پزشک می‌تواند بر اساس آن تعیین کند که بیمار نیاز به درمان باکتریایی دارد یا ویروسی و اینکه بیمار نیاز به بستری دارد یا می‌تواند به خانه برود.
آزمایش‌های نوین نشانگرهای زیستی؛ نویدبخش درمان و تشخیص سپسیس
سپسیس همچنان یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های مراقبت‌های بهداشتی در جهان است. نرخ مرگ‌ومیر بالای آن نشان می‌دهد که تشخیص سریع و دقیق این بیماری بسیار حیاتی است. پیشرفت‌های اخیر در زمینه آزمایش‌های مبتنی بر بیومارکر همراه با الگوریتم‌های یادگیری ماشین، نویدبخش شناسایی و درمان مؤثرتر سپسیس هستند.
پیشرفت مداوم ابزارهایی مانند آزمایش‌های IntelliSep و TriVerity که توسط FDA تأیید شده‌اند، نشان می‌دهد این روش‌ها می‌توانند مدیریت سپسیس را بهبود دهند. با ادغام تدریجی این فناوری‌ها در عمل بالینی، پزشکان می‌توانند بیماران را زودتر شناسایی و درمان کنند و بار جهانی ناشی از سپسیس کمتر شود.
جمع بندی
سپسیس، واکنش شدید بدن به عفونت است که می‌تواند باعث اختلال عملکرد اندام‌ها و در نهایت مرگ شود. این بیماری هنوز یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های سلامت جهانی است. تشخیص سپسیس در زمان درست نقش حیاتی در نجات جان بیماران دارد و تاکنون هیچ نشانگر زیستی واحدی نتوانسته به‌طور کامل آن را از بیماری‌های مشابه متمایز کند. روش‌های نوین که پاسخ بدن به عفونت را بررسی می‌کنند، تشخیص را سریع‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌کنند. چنین رویکردهایی می‌توانند به بهبود مدیریت بیماران و افزایش شانس بقاء کمک کنند.
| C-reactive protein | [3] | procalcitonin | [2] | ST-segment elevation myocardial infarctio | [1] |
| transcriptomic | [6] | deformability cytometry | [5] | microfluidics | [4] |
