“顯微管道迷宮”+ 機(jī)器學(xué)習(xí)算法:快檢敗血癥,只需一滴血
英國(guó)《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志近日在線發(fā)表一項(xiàng)最新成果稱,美國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種類似“顯微管道迷宮”的全新裝置,只需一滴血就能快速檢測(cè)出敗血癥。這種檢測(cè)方法快速、便宜而又準(zhǔn)確,便于監(jiān)測(cè)存在敗血癥風(fēng)險(xiǎn)的患者。
敗血癥是一種致命性疾病,當(dāng)致病菌或條件致病菌侵入血循環(huán)生長(zhǎng)繁殖,患者的身體會(huì)對(duì)嚴(yán)重感染產(chǎn)生極端應(yīng)答,造成組織和器官損傷。但據(jù)統(tǒng)計(jì),約 30% 的患者會(huì)被誤診,這是因?yàn)楝F(xiàn)階段人類掌握的檢測(cè)手段特異性較差,而且速度慢,要好幾天才能出結(jié)果,導(dǎo)致醫(yī)生開(kāi)出不必要的抗生素處方,進(jìn)而導(dǎo)致耐抗生素菌株的擴(kuò)散。
鑒此,美國(guó)麻省總醫(yī)院科學(xué)家丹尼爾·艾利米阿及其同事,設(shè)計(jì)了一種全新檢測(cè)裝置。他們把一滴血滴進(jìn)一個(gè)顯微管道組成的“迷宮”裝置,然后,通過(guò)一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法將迷宮內(nèi)中性粒細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)與敗血癥嚴(yán)重程度關(guān)聯(lián)起來(lái)。中性粒細(xì)胞具趨化、吞噬和殺菌作用,處于機(jī)體抵御微生物病原體入侵的第一線,如同免疫系統(tǒng)的“急救員”。通過(guò)它與敗血癥的特殊關(guān)聯(lián),裝置就可以計(jì)算出一個(gè)“敗血癥分?jǐn)?shù)”。
研究人員表明,該檢測(cè)只需幾個(gè)小時(shí),而且在包含 42 名患者的雙盲觀察性研究中,根據(jù)敗血癥分?jǐn)?shù)可以將健康個(gè)體與敗血癥患者區(qū)別開(kāi)來(lái),靈敏度和特異性均達(dá) 95% 以上。
目前,還需要通過(guò)更大規(guī)模、更多樣化的患者組對(duì)該檢測(cè)方法進(jìn)行驗(yàn)證,但是研究人員表示,這一新成果仍有潛力提高敗血癥高風(fēng)險(xiǎn)患者的存活率,同時(shí)減少抗生素的過(guò)度使用。
總編輯圈點(diǎn)
顯微技術(shù)的改進(jìn),讓細(xì)胞的異動(dòng)更難逃脫醫(yī)生的法眼?梢灶A(yù)料,未來(lái)會(huì)有更精細(xì)的機(jī)器眼睛,輔助我們明察善斷。到那時(shí),無(wú)論是神秘的病原體、暴躁的免疫細(xì)胞,還是狡猾的腫瘤細(xì)胞,都會(huì)被及時(shí)控制,而不會(huì)誤傷健康機(jī)體。善莫大焉。
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