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未来医疗的巨大可能,3D打印也可用

2017-01-27 00:53
龙凰
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MD Buyline新式技能分析师James Laskaris,现在提出了有也许在几个月或几年内呈现的5大医疗立异技能。

就在几年前,微创手术医治严峻的疾病如中风和心脏瓣膜缺点是不可思议的。可是技能立异使咱们能够到达这么的程度,即经过静脉内显微外科手术迅速、安全地医治病人,术后在几个小时内即可行走,并且几天便可脱离医院,Laskaris说。

今日的医疗技能正处于立异的边际。新的更迅速和更智能的技能的迅速开展,降低了医治本钱,并且使医治得到巨大进步。

在历史上,供给新的医治和确诊工具的新式技能现已变成前沿设备的象征。可是,跟着对质量和价值的重视,依据Laskaris的说法,节省本钱的技能现已变成主流供货商感兴趣的新领域。

医疗雷达

需求病人忍耐胸部被X射线机按压的苦楚查看也许很快变成过去式,Laskaris说。

当时的乳腺X射线拍摄技能不只苦楚并且贵重,并且也许使病人和临床医生暴露于有害的电离辐射。可是医疗雷达正在开发运用无线电波替代声音或辐射的乳腺癌成像。医疗雷达运用类似于微波炉或手机的电磁体,其功率极低。它一起也是一种迅速且很容易运用的技能。该进程需求不到1分钟,病人能够舒服的躺下,并且两个胸部能够一起被扫描。

这个体系运用多个天线,以4GHz-10GH的频率扫描胸部。初始规划答应病人平躺,而不是站立。得到的3D图画,类似于现在的乳腺断层拍摄,为医生供给了十分具体的乳腺视图。

医疗雷达相同适用于致密胸部图画,与超声波相反,它具有穿入身体内部的才能,并且不被骨骼或别的障碍物(例如气囊)堵塞,Laskaris说。

Micrima是一家意大利公司,建立的意图是开发微波雷达乳腺成像技能,该技能开端在英国布里斯托大学创始。该公司的MARIA体系在2015年获得欧洲监管部门的同意,现在部署在英国几个乳腺癌成像基地的临床实验中。

Laskaris说,用于数字乳腺X射线的惯例设备也许花费挨近25万美元,而医疗雷达设备将花费其十分之一。运用医疗雷达扫描将更廉价并能更广泛地运用。

人体安排的3D生物打印

人体安排的3D生物打印的远景简直无法幻想。从病人本身细胞产生的功用完好的肾脏也许需求数十年,可是在这个方向的第一步现已开端实施,Laskaris指出。

该办法根据来自病人或供体的液化细胞以供给氧气和营养物。然后针对病人定制的预订配置,逐层将细胞沉积在支架上。然后孵育生物打印的构造,直到它变为活的安排。

一些大学现已创建了自个的生物打印机,制作商如瑞士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和别的公司现在正在为药物测试供给功用性人体安排,并且在2016年12月,Organovo提交了第一个数据,显现植入动物模型后其3D生物打印的人肝安排能继续存活并且功用继续。Organovo方案在三年后将这种医治性肝安排提交给美国食物和药物管理局(FDA)。

更令人难以置信的是俄罗斯3D生物打印解决方案的发展,它在小鼠模型中打印出功用性甲状腺,并宣称预备在人体中实验。

或许比创建全部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)。

用病人本身细胞成长的安排将为外科医生供给彻底匹配的安排修正器官,这与替代彻底的外来安排相反,Laskaris说。

智能探针/智能手术刀

智能探针和智能手术刀被规划为安排选择性的,靶向特定类型的安排,例如癌性,血管或神经安排。该技能主要是用于显微外科手术,包含脑动脉瘤的修正、血管或神经的吻合、脑肿瘤切除和声学神经瘤去掉。

图画组件能够是光谱学、磁共振成像(MRI),以及机械和电气阻抗。医治能够包含辐射、高强度聚集超声(HIFU)、声学和射频(RF)机械能。

现在,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讨基地的技能正在搬运给草创公司,Laskaris指出。

利弗莫尔国家实验室与坐落圣何塞的BioLuminate公司协作研发用于区别健康和癌性安排的智能探针。在手术时期,智能探针被刺进安排并被引导至肿瘤区域,探针尖端上的传感器丈量已知在安排之间不相同的光学,电学和化学性质。智能探测器能够查看五到七个已知的乳腺癌方针。智能探针显着的一个长处是能够在正常和可疑安排中实时进行丈量。

在圣地亚开发的智能手术刀,与外科医生切除被荫蔽在血液、肌肉和脂肪的肿瘤是相同的原理。称为生物微腔激光器的半角尺寸装置选用反射光谱法作为线扫描成像体系的一部分,以辨认和选择性地靶向脉管病变中的血管,用于用聚集激光束进行热处理。方针是帮助外科医生更精确地切除恶性成长,一起最小化移除的健康安排的量。

电磁声成像

电磁声成像(EMAI)是一种联系生物电磁学与声学的新式成像技能。它使医生能够以高端设备如MRI或PET的本钱的一小部分来区别恶性和良性病变。

科学是根据不相同的安排对外部影响的不相同反响。当影响安排时,每层安排将以其自个的共同频率振动。这能够经过超声波查看器丈量并转换成图画。研讨人员运用光,超声和电磁能量来影响安排。

癌性安排比正常安排导电性高50倍,并且电磁能量还具有比光更深地穿透到身体中的才能。这使得电磁声成像用于确诊全部规模的肿瘤的优秀技能。

研讨标明,身体所需的低水平的电磁能量是安全的,并且能够查看直径小至2毫米的肿瘤。EMAI不只有用,廉价和安全,并且迅速,且设备都是便携式的,Laskaris说。

意大利公司Medielma开发了一个安全,有用的EMAI体系——ESO Prost 9,用于确诊前列腺癌,不需求物理查看或X射线。病人在查看时期只需求躺下。该技能现在正在欧洲运用。

用纳米机器人医治中风

中风是美国第5大杀手。即便当病人存活时,也也许是长期残疾,这是令人苦楚的,并且其医治费用十分贵重。

中风是为脑细胞供给新鲜血液和氧气的血管的堵塞。 长期的缺氧,会导致脑细胞的逝世。 “时间等于大脑,”神经学家和神经外科医生说。

在分子水平上医治疾病的纳米医治剂,现已用于医治癌症和流行症。现在,纳米机器人的新式方针正在打破形成中风的血块和精确的运送药物,以改变中风对病人的影响。

科学家一直在研讨安排纤溶酶原激活物(tPA)包被的血小板大小的纳米束,它是已知的最有用的凝块损坏药物之一。这些纳米叶片被制作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活动时,微标准聚集体坚持完好,可是Laskaris表明,当暴露于被堵塞的动脉时,其割裂成单个纳米级组分。

其成果能够是更快的药物传送,更快的血栓爆炸和来自tPA的更少的副作用,如大出血,由于更少的tPA被传送到体内的非凝固性血管。四年前对小鼠进行的实验证实是十分有用的。不只能够延伸病人的生命,并且恢复时间减少,医治费用大大降低。

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