测试制造商正在转向更小、自动化、经济高效的基于实验室的系统版本。这样的设备将有助于医疗测试环境从目前的集中式模式发展到更加分布式的模式。

新冠肺炎的经历对医学检测模式提出了挑战,并可能为未来更广泛的现场检测打开了大门。

具体的医学检测可以在家进行,比如怀孕和通过血糖监测对糖尿病进行关键管理,但在家检测的范围仍然相当有限。大多数医学测试开始于临床护理点(POC),如医院和医生办公室,但由于所需设备和化学试剂的规模和复杂性,测试本身通常在集中的第三方实验室进行。

这种医疗模式由来已久,患者也很熟悉;你会看到一个医生命令做实验室工作。然后,您在诊所或诊断测试机构收集样本,等待结果发送到实验室进行处理。根据测试和实验室的位置,等待可能需要几个小时或几天。

并非所有测试都是相等的

新冠肺炎具有高度传染性,因此必须具备快速识别和隔离感染者的能力。虽然对新冠肺炎进行广泛测试的必要性是明确的,但也很快发现,每种测试方法都有其自身的优点和缺点。

在实验室环境中进行的测试通常使用分子技术,如PCR,在检测样本中是否存在病毒之前使用扩增。这种技术可以检测到非常低水平的病毒,产生高度敏感的结果;然而,患者通常等待24小时或更长时间才能收到这些结果。

虽然快速的家庭测试可以在15分钟内得出结果,而不是一天或更长时间,但它们通常不太准确,因为它们依赖于抗原或抗体。但抗原或抗体测试中没有扩增过程,这意味着它们的敏感性明显降低。这种检测技术比分子检测结果更快,但患者的病毒载量需要足够高才能达到检测极限,从而造成从暴露到阳性结果的延迟。如果不能依靠结果,那么在家15分钟内取得结果的好处就会大大降低。

国内传染病检测的发展

有了这些经验,测试制造商正将注意力转向创建基于实验室的PCR技术和类似分子方法的更小、自动化、成本效益高的版本。这样的设备将有助于医疗测试环境从目前的集中式模式发展到更加分布式的模式。

与此同时,快速检测制造商现在正在寻求扩大他们的护理点检测(POCT)产品,以包括其他传染性强、具有破坏性和潜在致命性的病毒,如性病或流感。

想象一下一天早上你醒来时喉咙痛,流鼻涕的情景。是流感吗?普通感冒?冠状病毒还是只是开着窗户睡觉的结果?要找到答案,你需要去诊所。当你选择这样做时,你可能已经感染了多个人。

现在,想象一个单一的测试,它可以同时检查几种具有类似症状的病毒的存在,并在您自己的家中返回实验室质量的结果。很容易看出这种产品可能产生的影响,不仅在消除检测障碍方面,而且在改变未来流感季节的感染传播轨迹方面。多病原体分子检测是定点医疗检测的圣杯。

灵活性是关键

市场正在探索多目标测试,以诊断具有类似症状的不同病毒。其成功的关键将是以这样的方式构建测试设备,即随着时间的推移,它们可以很容易地适应额外的检测。这种方法不仅允许制造商在出现新病毒时快速反应,还消除了对多轮监管审批的需求:多功能测试系统将作为一个单独的审查包提交给联邦药品管理局,而不是每个单独的新检测都需要自己的仪器批准。

多病原体检测的一个机会是在临床环境中,如医生办公室或步入式诊所。好处有两个方面:这些类型的医疗设施通常空间有限,因此单一、多功能、打印机大小的设备是一个很有吸引力的选择。这也有助于时间有限的临床人员,他们只需要学习和使用一台设备,而不是记住几十台设备的操作顺序。

这种方法在性健康领域也具有独特的优势。在护理点提供多疾病STD测试仪将提供空间和便利。它还允许医生在一次就诊中诊断和开具治疗处方,而不需要随访。在性健康领域,这一点尤为重要,研究表明,高达一半的被告知检测结果呈阳性的患者可能无法返回治疗。

兑现多疾病检测系统的承诺

虽然测试制造商的机会很明显,但实现这一目标的道路很艰难。测量和传感专业知识至关重要,这些公司是化学专家,而不是电子和复杂信号链专家。因此,虽然识别病毒的特征可能很快,但像恒电位仪或高灵敏度荧光检测器这样的建筑产品需要更长的时间。

这些制造商使用离散组件设计的解决方案(如当今市场上的解决方案)将需要更多的组件和更大的尺寸,并且比集成的软件定义解决方案更昂贵、更不灵活。

通过与像Analog Devices这样的集成电路技术公司合作,这些公司带来的专业知识包括分立和集成的精密光学和电化学解决方案,测试提供商可以专注于他们最擅长的领域:科学。同时,IC合作伙伴提供集成的、经得起未来考验的解决方案,帮助他们以更低的成本更快地进入市场,并提供能够快速适应不断变化的市场需求的卓越产品。

这种合作关系的一个现实例子是血糖监测(BGM)领域。ADI与罗氏糖尿病护理公司合作开发了下一代电化学BGM平台,该平台因超过国际准确度标准而被美国国家医学图书馆认可。

电化学阻抗技术通过减少外部因素(如温度、环境湿度和血液中存在的干扰)的影响,提高了监测仪的准确性。这种方法可以很容易地转化为改善传染病的结果。 

知识就是力量

有一个单一的测试可以为多种疾病带来有意义的结果,这是一个令人兴奋的概念。它有可能在感染传播和优化各种慢性病的日常管理方面发挥关键的预防作用。它甚至有助于优化日常健康,比如随着时间的推移了解身体独特的维生素和矿物质需求,创造机会将测试转向保持健康,而不仅仅是监测疾病。

多病原体检测还可以减轻超负荷的诊所和其他护理点的负担,并减少实验室处理的样本量。它还将在人口健康方面发挥巨大作用,让人们快速回答他们是生病了,应该呆在家里还是健康,但需要服用过敏药。

此外,测试的障碍已经降低。虽然有些人可能会考虑再三,花时间预约并在附近的护理点接受检测,但在参加晨瑜伽课或室内家庭聚会之前,几乎没有理由不在家里做一次快速拭子,以确认你是否健康。

预防性护理民主化

小型、灵活、负担得起且易于使用的多疾病检测设备将给人们带来的不仅仅是知识和保证,他们可以为您和您的家人提供访问和代理,以做出有利于您健康和福祉的决定。劳动力健康与绩效中心(Center for Workforce Health and Performance)指出,如果人们在家照顾更多的医疗保健需求,这可能会从不必要的医生就诊中节省约450亿美元。[1]

谁能想到我们会感谢一场全球大流行,因为它为改善个人和人口的整体健康以及为服务不足的人口提供更多的医疗保健服务打开了大门?

参考

[1] CWHP |从研究到实践(tcwhp.org)


艾琳·克利里是医疗器械和生命科学业务的营销经理模拟设备。她专注于通过以客户为中心的服务推动业务和创新。Aileen在半导体行业拥有超过17年的经验,在能源和医疗保健市场担任各种技术和业务角色。Aileen拥有苏格兰爱丁堡大学电子与电气工程硕士学位。