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在不久的将来,即将出现的5大医疗创新技术

发布时间:2017/2/16 11:31:54

MD Buyline新兴技术分析师James Laskaris，目前提出了有可能在几个月或几年内出现的5大医疗创新技术。就在几年前，微创手术治疗严重的疾病如中风和心脏瓣膜缺陷是不可思议的。但是技术创新使我们能够达到这样的程度，即通过静脉内显微外科手术快速、安全地治疗患者，术后在几个小时内即可行走，并且几天便可离开医院，Laskaris说。

今天的医疗技术正处于创新的边缘。新的更快速和更智能的技术的快速发展，降低了治疗成本，并且使治疗得到巨大进步。在历史上，提供新的治疗和诊断工具的新兴技术已经成为前沿设施的标志。但是，随着对质量和价值的关注，根据Laskaris的说法，节约成本的技术已经成为主流供应商感兴趣的新领域。

医疗雷达

需要病人忍受乳房被X射线机按压的痛苦检查可能很快成为过去式，Laskaris说。当前的乳腺X射线摄影技术不仅痛苦而且昂贵，并且可能使患者和临床医生暴露于有害的电离辐射。但是医疗雷达正在开发利用无线电波取代声音或辐射的乳腺癌成像。医疗雷达使用类似于微波炉或手机的电磁体，其功率极低。它同时也是一种快速且极易使用的技术。该过程需要不到1分钟，患者可以舒适的躺下，并且两个乳房可以同时被扫描。

这个系统利用多个天线，以4GHz-10GH的频率扫描乳房。初始设计允许患者平躺，而不是站立。得到的3D图像，类似于目前的乳腺断层摄影，为医生提供了非常详细的乳腺视图。医疗雷达同样适用于致密乳房图像，与超声波相反，它具有穿入身体内部的能力，并且不被骨骼或其他障碍物（例如气囊）阻塞，Laskaris说。

Micrima是一家意大利公司，成立的目的是开发微波雷达乳腺成像技术，该技术最初在英国布里斯托大学开创。该公司的MARIA系统在2015年获得欧洲监管部门的批准，目前部署在英国几个乳腺癌成像中心的临床试验中。Laskaris说，用于数字乳腺X射线的常规设备可能花费接近25万美元，而医疗雷达设施将花费其十分之一。利用医疗雷达扫描将更便宜并能更广泛地应用。

人体组织的3D生物打印

人体组织的3D生物打印的前景几乎无法想象。从患者自身细胞产生的功能完整的肾脏可能需要数十年，但是在这个方向的第一步已经开始实施，Laskaris指出。该方法基于来自患者或供体的液化细胞以提供氧气和营养物。然后针对患者定制的预定配置，逐层将细胞沉积在支架上。然后孵育生物打印的结构，直到它变为活的组织。一些大学已经创建了自己的生物打印机，制造商如瑞士regenHU有限公司和德国Envision TEC正在销售3D生物打印设备和材料，Laskaris说。

加利福尼亚州的Organovo和其他公司目前正在为药物测试提供功能性人体组织，并且在2016年12月，Organovo提交了第一个数据，显示植入动物模型后其3D生物打印的人肝组织能继续存活并且功能持续。Organovo计划在三年后将这种治疗性肝组织提交给美国食品和药物管理局（FDA）。更令人难以置信的是俄罗斯3D生物打印解决方案的进展，它在小鼠模型中打印出功能性甲状腺，并声称准备在人体中试验。

或许比创建整个器官更为现实的近期愿望是3D打印简单的移植部位（如血管，心脏肌肉贴片或神经移植物）。用患者自身细胞生长的组织将为外科医生提供完全匹配的组织修复器官，这与取代完全的外来组织相反，Laskaris说。

智能探针/智能手术刀

智能探针和智能手术刀被设计为组织选择性的，靶向特定类型的组织，例如癌性，血管或神经组织。该技术主要是用于显微外科手术，包括脑动脉瘤的修复、血管或神经的吻合、脑肿瘤切除和声学神经瘤去除。图像组件可以是光谱学、磁共振成像（MRI），以及机械和电气阻抗。治疗可以包括辐射、高强度聚焦超声（HIFU）、声学和射频（RF）机械能。

目前，来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室、麻省理工学院和桑迪亚国家实验室等研究中心的技术正在转移给初创公司，Laskaris指出。利弗莫尔国家实验室与位于圣何塞的BioLuminate公司合作研发用于区分健康和癌性组织的智能探针。在手术期间，智能探针被插入组织并被引导至肿瘤区域，探针尖端上的传感器测量已知在组织之间不同的光学，电学和化学性质。智能探测器可以检测五到七个已知的乳腺癌指标。智能探针明显的一个优点是可以在正常和可疑组织中实时进行测量。

在圣地亚开发的智能手术刀，与外科医生切除被隐蔽在血液、肌肉和脂肪的肿瘤是一样的原理。称为生物微腔激光器的半角尺寸装置采用反射光谱法作为线扫描成像系统的一部分，以识别和选择性地靶向脉管病变中的血管，用于用聚焦激光束进行热处理。目标是帮助外科医生更准确地切除恶性生长，同时最小化移除的健康组织的量。

电磁声成像

电磁声成像(EMAI)是一种结合生物电磁学与声学的新兴成像技术。它使医生能够以高端设备如MRI或PET的成本的一小部分来区分恶性和良性病变。
科学是基于不同的组织对外部刺激的不同反应。当刺激组织时，每层组织将以其自己的独特频率振动。这可以通过超声波检测器测量并转换成图像。研究人员使用光，超声和电磁能量来刺激组织。

癌性组织比正常组织导电性高50倍，并且电磁能量还具有比光更深地穿透到身体中的能力。这使得电磁声成像用于诊断整个范围的肿瘤的优良技术。研究表明，身体所需的低水平的电磁能量是安全的，并且可以检测直径小至2毫米的肿瘤。EMAI不仅有效，便宜和安全，而且快速，且设备都是便携式的，Laskaris说。

意大利公司Medielma开发了一个安全，有效的EMAI系统——ESO Prost 9，用于诊断前列腺癌，不需要物理检查或X射线。患者在检查期间只需要躺下。该技术目前正在欧洲使用。

用纳米机器人治疗中风

中风是美国第5大杀手。即使当患者存活时，也可能是长期残疾，这是令人痛苦的，并且其治疗费用非常昂贵。中风是为脑细胞提供新鲜血液和氧气的血管的堵塞。长时间的缺氧，会导致脑细胞的死亡.“时间等于大脑，”神经学家和神经外科医生说。在分子水平上治疗疾病的纳米诊疗剂，已经用于治疗癌症和传染病。目前，纳米机器人的新兴目标正在打破造成中风的血块和精确的输送药物，以扭转中风对患者的影响。

科学家一直在研究组织纤溶酶原激活物（tPA）包被的血小板大小的纳米束，它是已知的最有效的凝块破坏药物之一。这些纳米叶片被制造为多个较小纳米粒子（NP）的聚集体。当在正常条件下在血液中流动时，微尺度聚集体保持完整，但是Laskaris表示，当暴露于被阻塞的动脉时，其分裂成单个纳米级组分。

其结果可以是更快的药物传送，更快的血栓爆破和来自tPA的更少的副作用，如大出血，因为更少的tPA被传送到体内的非凝固性血管。四年前对小鼠进行的试验证明是非常有效的。不仅可以延长患者的生命，而且恢复时间减少，治疗费用大大降低，Laskaris说。