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让呼吸道疾病诊治不再“盲人摸象”

2018-11-20 09:17
来源: 微迷网

当你因为感冒发烧咳嗽等症状去医院时,医生通常都会通过“问”或者辅助生化指标分析等进行血象检测,判断是病毒感染还是细菌感染,时间耗费长而且容易耽误病情。如今,一种新的技术手段通过一口痰液就能快速准确检测出病原体。

前不久,内蒙古巴彦淖尔市临河区的一名2岁男童出现轻微咳嗽,久经治疗不见效。以肺炎收治入院后病情快速加重出现呼吸困难,并被下达了病危通知书,随后转入内蒙古医科大学附属医院的ICU病房。

长期从事呼吸系统感染方面检测的北京大学环境科学与工程学院研究员、博士生导师要茂盛辗转得知此事后,经院方和家属同意,带着一台检测仪器和芯片前往内蒙古为患儿做检查,最终确定了患儿感染的病原体情况,医院得以对症治疗。

据要茂盛介绍,帮助迅速锁定病原体的仪器和芯片是来自博奥生物集团联合清华大学、北京大学人民医院自主研发的呼吸道病原菌碟式芯片检测系统。

作为国内首款微流控芯片病原核酸检测系统,该系统结合了微流控与核酸扩增技术,可一次性检测13种(其中8种已获准进入临床应用)与呼吸道感染相关的病原微生物,最关键的是它可以在拿到样本后2小时内给出检测报告,为患者赢得宝贵的救命时间。

目前,该系统已在全国31个省区市的200多家医院投入使用,有些医院的月检测量已达600多份,成功挽救了不少重症患者的生命并在2017年获得北京市科学技术奖二等奖。

传统细菌培养方法周期长

或许你不知道,2017年世界卫生组织发布的统计数据显示,在世界十大死因中,下呼吸道感染竟然排在了第三位。肺炎更是导致5岁以下儿童死亡的第一大病因。

“人类和细菌的斗争已经很多年,到现在还是无能为力,很多病原只能靠猜,是病毒感染还是细菌感染。”博奥生物集团有限公司高级副总裁、技术总监邢婉丽教授告诉记者。

由于病原体感染的多种可能性,当患者呼吸系统感染后,医生需要知道患者感染了哪种病原体才能更好地针对性用药。在传统诊疗中,往往需要患者先抽血化验,医生通过常规检测手段等经验推断是病毒感染、细菌感染还是混合感染。

目前,临床上鉴定病原菌的方法主要是细菌培养法,而某些细菌培养要花上一周左右的时间,个别细菌的培养甚至需要一个月以上,有些病原体甚至无法培养。

邢婉丽指出,细菌培养不出、培养周期较长、病情诊断不明确是传统诊疗方法的症结所在。

这种情况下,很多病患无法在早期准确判断出其所感染的病原体,导致临床医生被迫根据经验用药。

博奥生物集团转化医学研究院副院长盖伟告诉记者:“怀疑细菌感染往往会使用抗生素,但因为不知道是哪种细菌感染,或者这种细菌可能对服用的抗生素不敏感,导致所用的抗生素无效。”

对此,博奥生物集团和北大人民医院的专家们在2007年开始有了强烈的意愿,希望开发出能帮助医生快速准确找到病原体的检测方法。

微流控芯片解决多病原体检测难题

然而,要在几小时内从多达十到二十种可能的病菌中准确找出真正的致病元凶,这是一件难度极大的挑战,此前国内还没有人能做出来。

“以核酸扩增检测为代表的分子诊断技术需时较短,但现有产品大多一次只能检测一两种病原,无法很好地满足临床需求。临床上亟须新的病原微生物检验技术及相关设备,一次检测即可对多种病原体及耐药性进行快速鉴定。”邢婉丽说。

研究团队将目光放在了微流控芯片上。与我们熟知的芯片不同,微流控芯片其实是集成了液体流通管道的薄片,只是这些管道实在是太小,才被称作微流控。

“微流控芯片同计算机的芯片一样,在微小的器件上进行高度的集成,所以可以在芯片上完成很复杂的工作。”盖伟说。

那么这个小小的微流控芯片是如何做到快速检测的呢?当医生判断可能是下呼吸道感染时,痰液中就会含有导致感染的病原体。这时,恒温扩增微流控芯片就能发挥它的作用了,它不需要培养痰液细菌,只需将痰液简单处理得到其中的核酸,再将核酸导入芯片就能在核酸分析仪上检测,分析仪上的检测时间为50分钟,检测过程和最终结果在电脑软件中实时呈现。

也就是说,仅仅需要2小时,就能知道一位病人感染了哪种病原体,这比细菌培养方法耗时短得多,甚至比病人在一家三甲医院挂号然后等待医生诊断的时间还要短。此外,它从很大程度上解决了目前临床下呼吸道感染病原体确诊率低和部分细菌培养难的问题。

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