非侵入性瘧疾篩查設(shè)備使用光進行診斷

快速檢測易于部署且只需要最少的設(shè)備，為正在進行的抗擊瘧疾工作提供了重要的診斷工具，瘧疾每年影響全球 2.5 億多人。雖然這些測試的出現(xiàn)極大地促進了疾病流行地區(qū)的診斷，但它們?nèi)匀簧婕皩颊哌M行侵入性抽血，這需要熟練的醫(yī)務(wù)人員并帶來額外的安全風(fēng)險。

由約翰霍普金斯大學(xué)工程師領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊正在開發(fā)一種替代方法：一種使用光來診斷通常致命的疾病的快速診斷測試——無需抽血或刺破手指。

“通過我們提出的方法，沒有侵入性的手指刺破。相反，我們正在研究一種方法，通過使用近紅外光的非侵入性測量來診斷一個人是否患有瘧疾，”團隊負責(zé)人、副教授 Ishan Barman 說。懷廷工程學(xué)院機械工程專業(yè)。

目前的快速瘧疾檢測涉及將血液樣本應(yīng)用于檢測條，檢測條可以檢測紅細胞中是否存在引起瘧疾的瘧原蟲。此類檢測可以在護理點進行并在大約 20 分鐘內(nèi)提供結(jié)果，但也不足以檢測血液中寄生蟲水平較低的無癥狀感染。

Barman 的團隊通過開發(fā)手持式篩查設(shè)備改進了該模型，該設(shè)備可以掃描患者的手臂或手指以檢測是否存在瘧疾，而無需抽血。

這項名為 ParaSpy Plus 的技術(shù)依賴于一種光纖探針，它結(jié)合了兩種光譜模式，即無標(biāo)記拉曼光譜和漫反射光譜 (DRS)，以無創(chuàng)方式量化紅細胞中的瘧疾寄生蟲。

得益于光纖探頭，拉曼和 DRS 測量在體內(nèi)連續(xù)進行，無需采血。當(dāng)設(shè)備收集數(shù)據(jù)時，測量結(jié)果將直接輸入人工智能算法，從而提供快速準(zhǔn)確的診斷。

該團隊計劃將其新的傳感技術(shù)和人工智能軟件集成到一個便攜式篩查設(shè)備中。并且無需任何抽血或樣本制備，該設(shè)備可用于在臨床環(huán)境之外(例如學(xué)校或社區(qū)中心)篩查瘧疾。

該團隊預(yù)計，在三年項目期結(jié)束時，原型將準(zhǔn)備好通過不同瘧疾流行地區(qū)的臨床研究進行大規(guī)模驗證。

巴曼說，ParaSpy Plus 還將適用于許多其他疾病的診斷和治療。

“我們工作的次要目標(biāo)是探索該平臺診斷同一人群中高患病率疾病的能力，例如貧血和鐮狀細胞病，”Barman 說。

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