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          國外醫療新技術:麻省總醫院研發智能手機設備可提供腫瘤診斷
           

          國外醫療新技術:麻省總醫院研發智能手機設備可提供腫瘤診斷


          國外醫療技術日新月異,盛諾一家合作醫院——麻省總醫院*近公布,他們基于智能手機研發的**平臺設備,可提供分子腫瘤診斷,而且既快速,又價格低廉。

          由麻省總醫院研究人員研發的一款設備可讓缺乏**醫療技術的地區利用快速、準確的分子診斷技術診斷腫瘤和其他疾病。研究人員在發表于《國家科學院院刊早期版》的研究報告中介紹了這款以智能手機為基礎的設備,該設備使用生成全息圖的技術收集詳細的顯微圖像,以對細胞和組織的分子組成進行數字分析。

          “全球癌癥負擔的加重、許多地區提供快速病理診斷服務的資源有限、細胞分析技術的興起均增加了醫療終端對可實施的低成本、快速診斷方法的需求,”該研究報告的聯合第一作者、麻省總醫院癌癥中心和系統生物學中心的Cesar Castro博士說。“知曉有關各種癌癥的基因組和生物數據對選擇*合適的治療方法至關重要,同時也證明了我們需要研發出更容易讓醫療服務提供者、臨床研究人員和患者得到與使用的分子分析方法;而且我們認為,我們開發的平臺可在非常低的成本下具備這些基本功能。”

          麻省總醫院開發的設備名叫D3系統(數字衍射診斷系統),其特色是在標準智能手機上安裝一個配備有電池供電的LED照明燈的成像組件,智能手機可用其攝像功能記錄高分辨率成像數據。與傳統的顯微鏡相比,D3系統有更廣闊的視野,可在一張圖片上記錄來自血液或組織樣本中的超過10萬個細胞的數據。然后,人們將這些數據通過安全、加密的云服務傳送給遠程圖形處理服務器,以供分析,醫療終端可快速得到分析結果。

          就腫瘤的分子分析來說,利用可與已知的癌癥相關分子粘合在一起的微磁珠對血液或腫瘤樣本加以標記,然后將標記過的樣本加載到D3成像組件中。在完成圖像記錄并將數據傳送給服務器后,通過分析由微磁珠生成的衍射模式來檢測特定分子的存在。使用不同大小或不同涂層的磁珠可產生有助于檢測的獨特衍射模式特征。麻省總醫院研究團隊為D3平臺發明的數值算法不僅能夠將細胞與磁珠區別開來,還能在不到九百分之一秒的時間內分析多達10 MB的數據。

          通過確定與細胞粘合在一起的靶向腫瘤標記的微磁珠的數量(圖中下方的圖像所示),D3系統可對高危及低危宮頸活檢樣本進行分類,其結果與傳統病理診斷(圖中上方的圖像所示)的結果一樣準確。(麻省總醫院系統生物學中心)

          在用癌細胞系對D3系統的初步測試中,D3系統檢測出腫瘤蛋白質存在的準確度與根據分子分析技術的現行金標準得出的準確度不相上下,并且D3系統的超大視野可每次同時分析10萬多個細胞。隨后,研究人員用D3系統分析了25個巴氏涂片異常的宮頸活檢樣本(這些樣本與用于臨床診斷的樣本同時收集);他們這次使用的微磁珠涂有一層抗體,而這些抗體可以靶向宮頸癌的三個已知標記。根據與細胞粘合在一起的涂有抗體的微磁珠的數量,D3分析結果快速且可靠地把活檢樣本分成了高危、低危或良性,其分析結果與常規病理分析結果一致。

          D3系統對淋巴結細針活檢樣本的分析準確地區分了經過常規病理診斷證實的4名淋巴瘤患者和4名良性淋巴結腫大患者。除了進行蛋白質分析以外,該系統利用高敏感性提高了從人乳頭瘤病毒中檢測出DNA的成功率。在這些初步測試中,D3系統在1個小時內得出了化驗結果,而且每個樣本化驗的成本只有1.80美元,預計其成本價格會隨著系統的進一步改進而降低。

          “我們希望,D3平臺可以讓資源有限的地區用一種可行、可持續的方法提高癌癥篩查的廣度和深度,”該研究報告的聯合資深作者、麻省總醫院系統生物學中心的主任Ralph Weissleder博士說。“通過利用在世界范圍內得以廣泛使用的移動電話技術,D3系統應該可以實現對可疑或高危病例的快速分診,從而能夠幫助這些地區消除由病理診斷服務受限導致的診斷延遲以及減少患者需要接受后續醫療服務的復診需求,因為這對他們來說往往是很艱難的事。”

          談及D3系統的進一步發展,該研究的聯合資深作者、麻省總醫院系統生物學中心的Hakho Lee博士指出:“麻省總醫院的研究團隊組將:1)研究D3平臺對其他疾病誘因如傳染性病原體和過敏原的蛋白質和DNA標記的分析能力;2)將該軟件系統與更大的數據庫進行整合;3)在發展中國家的醫療服務站或鄉村地區進行臨床研究,讓家中檢測實現與醫療服務提供者和/或臨床研究人員的信息無縫共享。”麻省總醫院已提交了D3技術的**申請。

          該研究報告的聯合第一作者、麻省總醫院系統生物學中心的研究員Hyungsoon Im博士補充道,“與傳統分析技術相比,D3移動平臺用更低的成本獲得了強大的生物數據,且非常適合醫療終端的資源環境,非醫學專業人員的終端用戶也可操作該平臺。我們現場檢測了從新***地區北部農村無線傳送的數據,沒有遇到任何問題。我們堅信,該技術必將提供快速、價格低廉、準確的癌癥和人乳頭瘤病毒診斷。”

          據盛諾一家的**醫務官連耀國博士介紹,麻省總醫院至今已產生了11位諾貝爾獎獲得者。麻省總醫院主導著全美規模**的以醫院為基礎的研究項目,年度研究經費超過6億美金,而且該院幾乎所有的醫生都在哈佛大學醫學院任教,在科研上有著得天獨厚的優勢。自2011年起,麻省總醫院所屬的美國聯盟醫療體系與盛諾一家簽約,為中國患者提供出國看病、出國體檢、遠程咨詢等海外醫療服務。



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