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盘点那些用手机变成的医疗设备

发布时间:2015-06-15作者:器械科-转载
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手机可以变成医疗设备么?

手机变成医疗检查检验设备并非不可能,实际的情况是有大量的手机外设让手机逐渐变为医生的便携式检查检验工具,让我们来目睹一下这些设备。


资料编辑:皇城龙三


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即时检测艾滋病



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   哥伦比亚大学生物医学工程系的副教授Samuel K. Sia带领的研究小组发明了一种低成本的手机配件,与手机联用后,通过检测手指采血样本,能够在15分钟内同时检测三种传染病的标记,包括HIV抗体、梅毒螺旋体特异性抗体和梅毒螺旋体非特异性抗体。该设备对HIV病毒和梅毒的检测成功率高达92%至100%,具体情况取决于疾病的种类。该设备的制造成本约为34美元,远远低于完成ELISA试验的设备成本(18450美元)。

640 (2).jpg    这个    配件是通过装满检测载体的一次性塑料盒子来实现感染病检测。该盒子装满艾滋的HIV抗体、检测梅毒的密螺旋体抗体以及活性梅毒感染的非密螺旋体抗体三种抗体载体。在通过耳机插孔接入后,可以直接由智能手机或iPad来供电。该设备有一个按钮,用户摁下按钮,会有针刺取血,并进行检测。约15分钟后,检测结果就能显示在智能设备的屏幕上。                                          而通过对比与标准检测的结果,研究团队发现,在识别病例携带有目标抗体时,这一检测器的精确度在92%至100%之间;而当其判断病例未被感染时,精确度在79%至100%之间。参与测试的病人则表示,与传统的实验室检测相比,更乐于用这种可以随身携带的手机配件。

 研究人员表示,如果大规模使用这种设备,有望提高性病的早期发现率,从而有可能把梅毒死亡率降低到现在水平的10%,并有助及早使用抗逆转录病毒疗法治疗艾滋病,降低艾滋病传播风险。研究人员还透露,他们正在计划一项更大规模的临床试验,并希望世界卫生组织能批准这种手机配件,以便在发展中国家使用。

2


即时诊断甲状腺功能




上图是该设备在非洲纳米比亚喀拉哈里沙漠当地游牧民中使用的图片展示


  美国犹他州盐湖城一家公司开发的一种便携式基于智能手机的诊断技术,期待能进行远程、乃至进入家庭的临床诊断。该系统由一个智能手机APP,一个生物传感器以及一个可识别血液或唾液中特异性化合物的一次性试剂盒组成。

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其操作流程如下,先用用试剂盒中提供的针头获得指血

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将其与试剂盒中的化学缓冲液混合

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15min之后,将试剂盒插入与手机相连的传感器中,再通过智能手机相机以及固定光源来帮助读取生物传感器所能看到的结果。

 迄今为止,该公司致力于研发一种可即时诊断甲状腺功能(测量血液中相关激素水平)的检测试剂盒,这种诊断现今多需在实验室进行,且需要花费几天时间才能得到检查结果。与此相比,i-calQ检测周期仅需20min,且不需要任何专家或者专用实验室设备进行操作。

3


眼部疾病检查


一个来自于英国伦敦的团队发明了一种通过智能手机来检查眼部疾病的全新工具Peek, Peek是基于智能手机的便携式眼疾检查工具,它包含一款智能手机应用和一个低成本适配器,加上智能手机,用户就能随时随地进行专业眼科检查。Peek项目由伦敦卫生与热带医药学院、斯特拉斯克莱德大学和NHS格拉斯哥眼科研究中心共同发起,其发明者是一组眼保健专家、软件开发工程师和产品设计师。


 
Peek眼疾检查套件里的适配器配件名为PeekRetina。Peek Retina可被夹在智能手机的摄像头上,让医务人员能看到病患眼睛的内部,并将拍摄下来的高清图像发送给专家进行诊断。就算没有传统检眼镜和笨重的相机,Peek也能随时随地执行眼部检查,它还能检测出糖尿病、高血压等。Peek的发明者Andrew Bastawrous博士称:“全球有超过3900万盲人,其中80%的失明是可以避免的,只是因为他们没有得到及时的护理”。


   研究小组用传统老设备和Peek接待了无数病患,结果证明Peek和老式设备一样有效,Peek研究团队得到了The Queen Elizabeth DiamondJubilee Trust的资金支持。研究人员会利用这笔钱在肯尼亚、坦桑尼亚、博茨瓦纳、马拉维、印度和英国,对Peek进行一系列测试。


4


DNA检测




初创公司 Biomeme 正在开发一种可以将 iPhone 变成手持式生物扫描仪的保护套外设,可以让你通过内置摄像头及传感器,检测细菌、病毒,从而做出快速地疾病诊断。

  该公司将其称为“实时 PCR 仪”,可以让医生在偏远山区方便地诊断疾病、犯罪取证人员用于确定死亡时间、国防部用来检测未知粉末、食品公司则可探测大肠杆菌疫情;甚至,有一天妈妈们可以使用它来看看孩子是否患上咽炎或是过敏。“目前全球有10亿部智能手机,我们的愿景就是让它们都变成手持式实验室”,Biomeme 的 CEO Perelman 说。

   Biomeme 的创始人 Jesse van Westrienen 是一个非常权威的生物学家,另外还联合了几个工程师,在美国新墨西哥州开始了研发。他们的初衷是将庞大昂贵的 PCR 仪集成到智能手机上,让人人都可以自行诊断疾病,从而让智能手机真正改变世界。
   
整个检测过程耗时一个小时(5分钟采样,45分钟设备分析),只需要花一点点时间看一下说明,自己在口袋里就能完成整个过程(所需设备都能放进一只口袋)。

  除了硬件设备,他们还希望构建一个开放式的平台,让更多科学界、医疗界的开发人员参与进来,从而获得一个更广泛、更准确的自我诊断平台。不过,由于设备尚处原型阶段,整个自检过程还稍显复杂:首先需要一个样本(比如流感),插入到手机壳顶端后再提取检测者的体液,插入之后设备会进行热循环分析,从而得出检测者是否患病。也就是说,手机壳并非是唯一需要的设备,可能还需要样本材料等必要配件,这可能会提升设备的普及门槛。


  另外,“实时 PCR 仪”还面临着很多挑战和需要解决的问题。比如此前 23andMe 公司推出的家庭遗传测试设备,就遭到了 FDA(美国食品药品监督管理局)的禁售,因为它没有取得相关的审批资格。人们对于健康监测、尤其是涉及到生物领域的智能手机配件,都存在相当大的质疑,如果没有获得相关权威机构的认证,很难获得成功。

   Biomeme 目前正在针对“实时 PCR 仪”的原型机进行测试和改良,但可能不会很快登陆美国商用市场,毕竟 FDA 认证是需要耗费相当长的时间。公司决定将首要市场放在监管力度不那么严格的海外,目前已经与巴拿马地区的一个公共卫生研究中心进行合作。如果一切顺利,则有望在美国市场获得肯定。


5


耳道感染检查



在儿科诊室里,你会看到大多数的孩子都是因为耳道感染。不仅孩子不喜欢去医院,而且看病对父母和医生都是一种负担。这就是为什么位于旧金山的CellScope医疗器械公司研发Oto Home的原因。Oto Home实际上是依附于智能手机的硬件。通过它,父母便可在家里对孩子的耳道进行检查,然后把Oto Home录下来的视频通过网络发给医生。

目前,Oto Home只能兼容iPhone5或5s使用,因为其耳镜的接口必须装在手机的摄像头上。顺便提一下,Oto Home的耳镜是医用的锥形光学设备。

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如果发现孩子的耳道有异常,父母可用Oto Home和手机录下连续的照片,借助Oto服务平台把录像发给指定的医生。医生会根据提供的信息做出诊断,如果需要,医生还可以把处方发送给孩子父母所选择的药店。

   目前Oto Home只针对加州居民开放远程医疗服务。现在可以进行预订,价格是79美元,其中有一次免费的医生上门看诊机会,之后如果需要医生上门服务,则需付费,每次49美元。预定后,最快会在12月底发货。预计在明年年中Oto Home在其他州可以出售,但非加州居民在购买之前还得签一份协议。

6


宫颈癌检测



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MobileOCT是一家来自以色列总部位于特拉维夫的公司,而该公司推出的一款3D打印智能手机配件可以用手机帮助妇女筛查宫颈癌。该设备依据生物光子学原理,结合了生物学和光子学,使用摄像机和光线来检测光子,也就是一种用于检测子宫颈的显微镜,能够对癌症进行先进的筛查。MobileOCT配套的程序能够使用阴道镜收集到的数据,通过对微粒、细胞和组织的光子分析,判断癌症或者癌前细胞是否存在。

   根据联合国数据,宫颈癌是全世界贫困妇女癌症死亡的头号原因。在发达国家中,21岁到65岁的妇女定期从她们的妇科医生或者妇科诊所接受宫颈癌扫描。美国家庭医师协会说每年大约有5500万名妇女接受子宫颈抹片检查。在这些人群当中,每年大约4百万的美国妇女的检测结果有异常。这些妇女需要进行阴道镜检查,使用显微镜检查子宫颈并且进行活组织检查。如果有必要,那个时候就能提供相应的治疗。

   根据世界卫生组织的数据,世界上85%的妇女无法得到任何宫颈癌筛查。缺乏宫颈癌筛查意味着每年会有43.7万名妇女被诊断为宫颈癌,而其中超过25.35万名妇女会因为这一疾病死亡。

   MobileOCT的售价为400美元(约合人民币2450元),包括一个阴道检查显微镜、手机外壳、把手以及可调照明光源。而MobileOCT的大部分组件都是通过3D打印技术制成,因此能够节省一大批运输的成本和时间。


  一旦用户通过MobileOCT完成了拍摄,那么就可以通过配套的应用程序对照片进行放大或缩小,然后评估具体的状况。另外,应用程序还附带了一个“治疗”按钮,按下这个按钮后,App就会将照片上传到云端,并且将其发送给专业的医疗人员进行进一步确认。

7


口腔癌检查




口腔癌通过早期检查牙齿检测口可以避免死亡,但是在发展中国家,只有很少牙医在农村地区,牙齿口腔的定期检查几乎没有。现在斯坦福正在开发一款超低价的智能手机设备可以进行早期诊断,在没有牙医的条件下预防口腔癌。

   普拉卡什马努博士,开发出一种利用智能手机为患者口腔进行检查,并且在屏幕上显示可疑病灶。该设备,大约是一包口香糖大小,可以帮助偏远地区的人们进行检查。

   该口腔扫描仪,称为Oscan,包括一个口腔定位器,一电路板和两排的荧光发光二极管。它可以连接到任何智能手机的内置摄像头,并允许操作员进行快速轻扫,采取高分辨率显示一个人的完整口腔的全景图像。由设备的蓝色荧光照射,恶性肿瘤病变黑斑很容易被发现。图像可以通过无线发送给牙医或口腔外科医生进行诊断。而该设备的成本仅有几美金。


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8


OCT:光学相干断层扫描



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这是一款利用手机外设将手机功能拓展为一个扫描仪,通过该设备可以检查潜在的癌症特征。外形是一款手持式设备,手机外设有个手柄,可以手持操作,大小类似于一个扫描枪。如果该设备被广泛实施,可以作为对癌症或类似疾病的检测的新型高效工具。该外设是由3D打印机制作,因此价格较为低廉。

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9


移动胎儿心率监控器



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用手机或移动设备来检查胎儿心脏率和活动,可以帮助医疗资源较低的地区进行孕妇的检测。该设备比较小,并且使用上很灵活。SCALE 为手机增加一个类似小香蕉大小的探头,然后连接移动电话,并通过APP应用程序,实现移动胎儿心脏率监测仪的功能。


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