杜克大学的这款 $600 医疗设备可以帮助医生检测喉癌
发布日期：作者：迈克尔·佩恩
一名患者来到诊所，抱怨喉咙痛。这不是普通的感冒症状，她的主治医生已经给她开了两种抗生素，但都无法缓解她的不适。现在她想找一位专家来治疗。她感到绝望，也非常担心。
如果我们在由医学博士沃尔特·李 (Walter Lee) 领导的杜克耳鼻喉科诊所，下一步就很清楚了。李准备了一个鼻咽镜，这是一根长而灵活的管子，连接着一个摄像头和监视器，可以让他更仔细地观察病人喉咙的内部解剖结构。可能没有什么不寻常的，但也许他看到了一些东西——一个肿块，一个奇怪的肿块，需要进行活检。他可能在看一个肿瘤，但在这种情况下，至少他早期就发现了它。
但假设这是在越南。医生很可能也有同样的计划，但缺少的是柔性鼻咽镜，这是一台价值 $10,000 美元的设备，只有这里最先进的诊所才拥有。也许医生会将我们的病人转诊给一位专家，而这位专家可能要几个小时才能到。如果病人有时间去，有时间请假，也许她会预约。但这可能需要数周时间，你肯定不想让癌症有时间。
越南医生检查最初由杜克大学工程系学生设计的柔性鼻咽镜原型。
李是耳鼻咽喉头颈外科教授，也是 DGHI 的附属机构，自 2007 年以来，他已经在越南执行了十多次医疗任务，因此他知道这是他的越南同事经常面临的令人沮丧的现实。无论他们知道多少，他们都会受到工具的限制——在这种情况下，这种设备在富裕的医疗系统中非常常见，李的诊所拥有大约 10 台。
“如果当地医生有灵活的范围，他们就可以更早地接诊病例并转诊治疗，”李说。“我认为我们会看到更好的患者治疗结果。”
这个问题困扰了李近十年。但现在，他认为他找到了解决方案：一种最初由杜克大学工程系学生设计的 $600 版鼻咽镜。它即将接受第一次重大考验。”
工程问题
但让我们回顾一下。这个故事真正开始于 2011 年，当时李先生获得了 DGHI 的旅行补助，用于探索越南的研究合作。他知道该国大多数省级和地区医院都买不起他习惯使用的内窥镜，这意味着那些经常第一个接诊抱怨鼻子或喉咙有问题的患者的医生没有可靠的方法来检查癌症的迹象。
“这似乎对进行基本的头部和颈部检查造成了很大的损害，”李说。“我在想，如果没有这样的事情，你怎么能做你应该做的工作呢？”
事实上，缺乏此类工具可能是低收入地区喉癌或颈癌患者病情恶化的一个重要原因，Lee 说道。早期筛查中未发现的肿瘤可能会发展得更严重，在患者被转诊给专科医生之前，造成无法挽回的损害，甚至导致死亡。
2011 年旅行结束后，李与一位博士后研究员讨论了这一困境，后者问道：“你和鲍勃·马尔金谈过吗？”
马尔金博士是生物医学工程和全球卫生学教授，在杜克大学普拉特工程学院教授一系列课程，专门针对资源匮乏的环境设计医疗器械。尽管两位教授从未见过面，但李还是发了一封电子邮件描述了这个问题，令他惊喜的是，马尔金很快就回复了，表示很感兴趣。
“这就是杜克大学如此神奇的原因。人们非常愿意交流和分享想法，”李说道。
马金看到的是一个明显的工程问题，他的学生可以解决。他指出，医疗器械有时很昂贵，因为它们是为多种用途而设计的。学生工程师不是魔术师；他们不能以更低的成本制造相同的器械。但如果客户愿意考虑更简单的工具，他们通常可以通过剥离不必要的功能来设计更实惠的东西。
幸运的是，李所设想的工具更像是福特而不是法拉利。“沃尔特愿意找出我们可以放弃的东西，以转向更低成本的产品，”马尔金说。
2012 年，马尔金将这个项目分配给了高年级工程学课程的学生，学生们与李一起精简了该仪器的规格。他们很快放弃了大多数商用示波器使用的花哨的光学和运动控制，这些对于专家办公室的复杂病例来说可能是必要的，但对于基本检查来说就太过分了。
在接下来的几个学期里，新一批高年级学生开始对原型进行台架测试，并做出改进，例如移动摄像头位置，以进一步降低成本。他们还关注清洁和维护的费用，马尔金说，这往往是比前期价格更大的负担能力障碍。为了简化日常维护，他们重新设计的瞄准镜可以用低收入和中等收入国家常见的消毒剂进行清洁。
杜克大学的学生降低了鼻咽镜显示器的分辨率，以降低设备的成本。
到 2018 年，马尔金的团队已经准备好了原型，准备在患者身上进行测试。与此同时，李又通过杜克的另一次机缘巧合找到了行业合作伙伴。杜克-新加坡国立大学医学院的一位同事将他介绍给了新加坡的一家医疗器械制造商 Vivo Surgical，该公司已经建立了一种利基营销工具，以扩大资源匮乏地区的医疗服务。
经过 Vivo Surgical 工程师的一些额外调整，Duke 鼻咽镜已准备好投入生产。建议零售价是多少？大约 $600，不到大多数商用镜价格的十分之一。
一次巨大的飞跃
现在，或许是低成本鼻咽镜研发过程中最重要的时刻。今年 9 月，越南 30 家医院的医生将开始使用鼻咽镜检查患者，对新设计进行测试，看看它是否适合日常临床使用。
李博士与 Vivo Surgical 合作，获得了美国国立卫生研究院为期五年的资助，开展临床试验。他希望在未来 18 个月内收集使用新仪器进行的 15 万次检查的数据。他指出，在焦点小组中测试过该内窥镜的越南同事在评论中大加赞赏。“他们认为这是对他们现有设备的一次巨大飞跃，”他说。
如果试验结果同样令人满意，下一步就是将内窥镜引入当地和地区医院。李说，让那些一线临床医生能够进行快速目视检查将有助于他们尽早发现问题病例。但同样重要的是，它可以帮助他们排除更令人担忧的问题，为患者省去转诊预约的压力和麻烦。
“如果他们能利用这个范围筛查出患者，而不必转诊，那么这将帮助他们的医疗系统，为真正需要的人保留有限的资源，”李说。“我们认为这是早期筛查过程中一个非常重要的工具。”
但为了生产出更实惠的鼻咽镜，李和他的同事们可能制造的不仅仅是一种医疗设备。当马尔金的学生们在完善鼻咽镜的设计时，李正在组建一个越南耳鼻喉专家网络，他们现在正在合作开展一系列研究项目。他与非营利组织国际资源交流组织合作，为该国的医疗专业人士开展领导力培训，并邀请了几位临床医生在杜克大学接受他的培训。
他说：“这种关系不只是单一的研究项目。”
这是因为，尽管李先生很高兴看到他长期以来梦想的、价格实惠的鼻咽镜成为现实，但这实际上并不关乎工具本身。这关乎那个因喉咙痛而前来就诊的病人，以及知道该怎么做的医生。不应该因为一根简单的管子缺失而决定接下来会发生什么。
原始来源： WRAL 技术线