快讯丨Aidoc和Imbio合作开发人工智能检测血栓丨PCR快速反应芯片丨快速检测耐药菌的纸基装置

2020
12/11

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目前,宾汉姆顿团队正在努力扩展该技术,以便在未来将该技术用于评估不产生电子转移的细菌。

 


文章来源:思宇医械观察

作者:陈洁


Aidoc和Imbio合作开发人工智能检测血栓


 

(图:Aidoc与Imbio)

(图片来源:MedicalDesign&OUTSOURCING)


 12月3日,天医(Aidoc)宣布与Imbio合作,为肺栓塞(PE)开发端到端的AI解决方案。


目前Aidoc是FDA获批最多AI公司,本次两个公司合作的目标是提高肺栓塞检测和治疗的效率及质量。


Aidoc业务发展副总裁汤姆·瓦伦特(Tom Valent)表示,实现AI在临床实践中的价值需要开发端到端的解决方案,这些解决方案能够整合各种AI成果,并根据临床需求进行定制。他还指出,Imbio和Aidoc已经联手为放射科医生和介入科医生开发了一套完整的肺栓塞解决方案,其中既包括相关算法的套件,也包括针对每类医生打造的无缝工作流程。

 

 

(图:Aidoc AI SUPER DOCTOR)

(图片来源:Aidoc官网)

Aidoc为疑似肺栓塞患者提供实时通知的AI解决方案,这套方案已经通过了FDA认证,Imbio的影像分析系统能够自动计算RV/LV(右心室/左心室)比值,结合这个比值,能够提高病情评估质量,进而加快治疗。


Imbio市场与销售总监迈克·霍斯泰特勒(Mike Hostetler)表示,公司的目标是将其成像系统与的Aidoc的AI平台相结合,为相关医生做出针对性提醒,增强干预团队的同步性,提高治疗质量。


肺栓塞诊断由于其可变和非特异性表现而具有高度挑战性,仅在美国,每年就有多达20万人死于肺栓塞,研究表明,AI驱动的工作流分诊具有潜在的益处,早期诊断和治疗可以显著改善预后,挽救生命。

 

PCR快速反应芯片 用于传染病诊断


帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员开发出了一种微小的“芯片实验室”,可以在短短几分钟内进行PCR检测。


PCR检测通常需要笨重而昂贵的实验室设备,并且是诊断传染性病原体包括各种细菌和病毒,如SARS-CoV-2的金标准测试方法。帝国理工学院开发的新的检测设备直径为1厘米,可以帮助将诊断工作扩展到偏远或资源匮乏的地区。

 

 

(图:芯片的特点)

(图片来源:《Nature Communications 2020》)

 

诊断检测速度过慢会给传染病患者带来诸多不便,比如延误治疗,延长住院时间和康复时间等。新冠肺炎疫情仍在肆虐,快速测试将帮助人们尽快确定自己是否被感染,康复后也能尽快获得外出许可,重启日常活动。资源匮乏或偏远地区附近很可能没有医院实验室,因此对快速且流动的检测技术需求更为迫切。


参与该研究的研究员菲拉特·古德(Firat Guder)表示,与传统的诊断模式不同,人们无需把棉签送到实验室或诊所,这枚一枚指甲盖大小的芯片就是实验室。这就像糖尿病患者的血糖测试,人们只需要提供样本并等待结果即可。

 

 

(图:指甲盖大小的芯片)

(图片来源:帝国理工学院)

 

研究人员利用硅制成了这种装置。通常情况下,这种微型硅技术必须在洁净室条件下进行,生产难度大,成本高。然而,这种最新的设备只需在标准的实验室条件下制造,降低了成本,提高了技术可获得性。

 

 

(图:扫描电子显微镜下图像)

(图片来源:《Nature Communications 2020》)


该芯片包含温度传感器、加热器和DNA传感器。到目前为止,研究人员的测试结果显示,该芯片可以有效检测到常见于动物的细菌感染以及SARS-CoV-2病毒中的遗传物质,表明该技术有潜力成为未来新冠病毒的定点照护(point-of-care)检测方法。

 

快速检测耐抗生素细菌的纸基装置


纽约州立大学宾汉姆顿分校(Binghamton University)的研究人员开发了一种能够快速检测某些类型耐抗生素细菌的装置,为测量抗生素耐药性提供了一种新的方法。该装置以纸张为基质,通过衡量特定抗生素对电子传递细菌的影响,快速检测该抗生素对受试者细菌样本的总体影响。

 

 

(图:(a)装置组件(b)组装完成后的装置(c)测试设置示意图)

(图片来源:ScienceDirect)


抗生素耐药性危机日益严重,美国每年有近300万由抗生素耐药引发性感染的病例,相关死亡人数达3.5万。如果细菌的抗生素耐药性水平继续提高,常规手术完成难度将不断加大,最终无法进行,因为术中极有可能发生难以治疗的感染。要想避免这种局面,一种非常关键的方法是合理使用抗生素——避免使用广谱抗生素治疗每一种感染,而是更有针对性地使用药物。


然而,确定导致感染的细菌,以及它们对抗生素的敏感性,需要的时间往往比理想状态下的时间长得多。在实验室培养细菌培养物,然后在该培养物上测试单个抗生素以确定敏感性,往往需要数天时间,此时患者可能会病入膏肓,甚至死亡。


参与该研究的研究员Seokheun Choi表示,为了有效地治疗感染,我们需要选择合适的抗生素,并在适当的时间内使用准确的剂量。并且,有必要开发一种抗生素敏感性测试方法,并提供有效的指导方针来治疗这些感染。


这一最新检测方法eAST由此应运而生,可在短短5小时内测量抗生素对细菌的影响。该设备旨在与产电细菌(exoelectrogenic bacteria)一起工作,这些细菌利用一种被称为电子转移(electron transfer)的生化过程完成细胞生长并于与周围的微生物进行信息交换。

 

 

(图:eAST制造工艺示意图)

(图片来源:ScienceDirect)


 Choi指出,研究团队正是利用了这种生化过程,不需要检测完整的细菌生长过程,就可以评估特定抗生素对细菌的有效性。并且,该研究团队是世界上首个以纸作为基质,快速且高效实现这项技术的团队。


eAST的实施流程包括以下几步:临床医生为患者采集样本,将其置于设备内,然后将设备中的细菌暴露在各种抗生素中。随后,设备就可以检测到电子转移的微妙变化,表明细菌对特定抗生素的敏感性。

 

 

(图:eAST实施步骤示意图)

(图片来源:ScienceDirect)


Choi说:“我们的假设是,将细菌暴露在抗生素下,可以对细菌的电子转移造成足够的抑制效果,装置的读数足够敏感,可以显示出抗生素有效性变化引起的电输出的微小变化。”


目前,宾汉姆顿团队正在努力扩展该技术,以便在未来将该技术用于评估不产生电子转移的细菌。


编辑|戚万琪

排版|Mia

   
本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
Aidoc,Imbio,人工智能,耐药菌,PCR,抗生素,AI

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