来自马塞诸塞州的研究团体开发了一款基于MR技术的、对可疑败血症的血液样本进行检测的设备。开发这个设备的公司叫T2Biosystems,他们希望可以通过该技术加快败血症患者靶向治疗的速度,改善临床预后,减少医疗花费。
该新兴T2MR纳米技术原理与扩散张量MRI原理相同。该T2Dx扫描仪的扫描结果并非是通过MR图像来体现,而是通过对血液标本进行检测后提供T2值,这个T2值反映了磁场下水分子的反应情况,从而得到该血液标本是否感染的信息。
T2Biosystems公司执行总裁JohnMcDonough说,“美国食品药品监督管理局临床试验结果显示,我们的设备对败血症的检出率大约90%,而血培养的检出率仅为60%到70%。因此,我们的设备不仅可以节约劳动力、缩短检查时间,而且检出率更高”。
败血症的严重性
败血症是一种严重的血液感染性疾病,如果没有得到快速有效的治疗,它可以引起器官功能不全甚至衰竭。WebMD网站上说,败血症可以由简单的小意外引起,例如膝盖擦伤或者皮肤切口,也可以由更严重的疾病引起,例如肺炎、脑膜炎或者尿路感染。
T2Biosystems公司执行总裁JohnMcDonough
据美国疾病控制和预防中心(CDC)数据估计,美国每年超过万人感染败血症,超过人死于败血症,败血症在所有疾病引起死亡原因中占第九位。CDC说,幸存者中有50%患有败血症后综合征或者器官损伤。
美国卫生及公共服务部数据表明,败血症是花费最大的疾病,美国医疗系统每年败血症的治疗费用超过亿。
Neely等人年发表在《科学转化医学》杂志上的一篇研究表明,败血症患者住院天数的平均值为40天。恢复时间包括了平均为9天的重症监护病房住院时间,每个患者的总费用平均超过13万美元。
研究起源
T2Biosystems公司的研究起源于在麻省理工学院(MIT)和在波医院开展的一项研究。考虑到技术的具有较大潜力,研究人员从几个波士顿风投公司筹集资金建立了该公司并且进行商业检测。
在T2Dx系统扫描中,T2MR技术仅仅需要2ml患者血液,T2Dx系统的尺寸相当于台式计算机X线摄影术(CR)阅读器的尺寸。T2Dx程序在血液样本中添加超顺磁性微粒,这种微粒可以吸附在特定病原菌上,例如假丝酵母菌,假丝酵母菌是一种可以引起败血症的真菌。如果样本中出现病原菌,那么这些微粒就可以吸附在病原菌上,并且越聚越多,这样就会改变血液样本的磁性。
T2Biosystems公司首席科学官TomLowery博士解释到,“在测量中,我们的测量原理与MRI相同,我们主要检测水分子衰减速率的大小。水分子的原子核对微观环境的改变非常敏感。就如MRI加权图像,基于样本中水分子的微观环境不同,T2值可以高也可以低,T2显示更亮或者更暗”。
因此,高T2值表示结果阳性,样本中存在病原菌,而T2值较低意味着结果为阴性。这个检测仅仅需要3到5个小时,而血培养一般需要3到5天时间,血培养需要的血液样本量是该检测所需样本量的2倍还多。
上图显示为T2Dx装备,装备使用了T2MR技术,主要用于对患者血液标本的检测。
McDonough说,先前研究表明,败血症治疗每延迟一小时,死亡率增加约8%,因此,快速获得检测结果非常重要。明确感染菌种可以引导正确的治疗。
该公司的T2Candida板块,可以检测出五个亚群的假丝酵母菌,其临床测试的总的敏感性为91%,特异性为99%,去年该板块已经收到了FDA的(k)clearance文件。
未来目标
McDonough说,更多的客户反馈意见表明,T2MR技术对败血症患者住院时间有积极影响,该技术可以减少患者在重症监护病房中的天数,降低死亡率,医院成本。
截止到6月底,T2Biosystems公司已经与美国和三个欧洲国家的近家医院取得合作。该公司在获得CE标志监管批准后,于今年早些时候在欧洲推出了其T2Candida板块。T2Biosystems公司还拥有约50项已授权专利,另有50项专利正在世界各地申请。
另外,该公司正在开发T2MR技术的其他几个应用项目。下一个产品将会检测出几种类型的细菌,例如大肠杆菌,大肠杆菌目前只能通过耗时的血培养检测。由于FDAclearance限制,该板块预计最快在明年上市。
该公司也开发了一个检测莱姆病的T2Lyme板块,莱姆病由血液中细菌浸润引起。CDC预计,高达90%的莱姆病患者存在误诊情况。
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