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“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

2018-03-22 14:49

英國《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出敗血癥。這種檢測方法快速、便宜而又準(zhǔn)確，便于監(jiān)測存在敗血癥風(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)生長繁殖，患者的身體會對嚴(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％的患者會被誤診，這是因?yàn)楝F(xiàn)階段人類掌握的檢測手段特異性較差，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)了一種全新檢測裝置。他們把一滴血滴進(jìn)一個顯微管道組成的“迷宮”裝置，然后，通過一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法將迷宮內(nèi)中性粒細(xì)胞的運(yùn)動與敗血癥嚴(yán)重程度關(guān)聯(lián)起來。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”。通過它與敗血癥的特殊關(guān)聯(lián)，裝置就可以計(jì)算出一個“敗血癥分?jǐn)?shù)”。

研究人員表明，該檢測只需幾個小時，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)可以將健康個體與敗血癥患者區(qū)別開來，靈敏度和特異性均達(dá) 95％以上。

目前，還需要通過更大規(guī)模、更多樣化的患者組對該檢測方法進(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，同時減少抗生素的過度使用。

總編輯圈點(diǎn)

顯微技術(shù)的改進(jìn)，讓細(xì)胞的異動更難逃脫醫(yī)生的法眼。可以預(yù)料，未來會有更精細(xì)的機(jī)器眼睛，輔助我們明察善斷。到那時，無論是神秘的病原體、暴躁的免疫細(xì)胞，還是狡猾的腫瘤細(xì)胞，都會被及時控制，而不會誤傷健康機(jī)體。善莫大焉。

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