人们通常会认为,超声诊断仪是医院放射学实验室用来生成孕妇胎儿影像,或者精确定位心脏病发作造成损伤的设备。但在抗击新冠肺炎的战斗中,我们取得的最大的进步之一,就是重新定义了便携式、电池供电的床旁超声诊断仪的用途——利用这类设备即时检测患者的哪些器官受到了疾病的侵害,并生成心脏、肺或肾脏受损情况的数字影像。
重症监护医生使用“索诺声PX超声诊断系统”生成患者的颈动脉影像。图片来源:富士胶片索诺声
此前,新冠肺炎患者在急诊室确诊,然后被送入重症监护室接受治疗的过程十分缓慢。而使用便携式超声诊断仪进行快速的损伤检查,可以大幅加速这一过程。
在新冠疫情爆发的早期阶段,医院需要依靠耗时一小时以上的全身CT或CAT扫描,来确定患者是否需要急救,以及身体的哪个部位需要急救。
日本文件处理和医疗保健巨头企业富士胶片收购的美国索诺声公司,是床旁即时检测超声设备的全球市场领导者。富士索诺声的首席医疗官、医学博士迪库·曼达维亚表示:“在我们诊断出问题在哪里之前,病人就可能在仪器里或是复苏室里去世。新冠病毒非常危险,因为它可以导致多个器官发生病变。床旁即时超声检查就好像将手电筒照进了病人身体里。打开手电筒的瞬间就可以检查所有的器官和血管。”
9月初,美国食品和药物管理局批准将索诺声设备用于辅助诊断新冠肺炎疾病。而今天,索诺声生产的仪器在急诊室和重症监护室中穿梭,不停地检查着一个又一个新入院的患者,使用率达到了前所未有的高度。
新冠疫情也令可移动式医疗诊断仪(飞利浦和通用电气等竞争对手也生产同类的仪器)成为了医学成像领域增长最快的部分。
曼达维亚博士喜欢将索诺声仪器比作人们车库工具箱中的最不可或缺的工具,他表示,“在治疗新冠肺炎方面,这类仪器就像是医院里的瑞士军刀。”
富士胶片索诺声PX超声诊断系统。图片来源:富士胶片索诺声
如今的索诺声仪器组件只有一台打开的笔记本电脑那么大,重约4.5千克。仪器通常安装在一根与胸部齐高的金属柱上,与四轮底座相连。另外也有几款微型仪器可以手持使用,医生可以用一只手移动扫描“针头”,另一只手持显示器并观看影像。这类精巧便捷的仪器与曼达维亚行医时使用的那些笨重的超声诊断仪截然不同。
1990年代早期,这位年轻的医生从加拿大乡村医学院毕业后,开始在位于洛杉矶市中心的洛杉矶县及南加州大学医疗中心工作。
“那里就像是处在城市里的战场,在某些方面和我们现在看到的抗击新冠的战场是一样的。”他回忆道,“那个时候黑帮活动很猖獗。我们会遇到刀伤、枪伤和车祸病人,就好像是一个战时陆军野战医院部门。”
当患者因内出血被送来医院时,找到出血部位的唯一一种方法就是对患者进行CAT扫描。他回忆说,由于成像耗时太长,患者可能会在医生能够确定正确的手术方式之前死亡。就像今天疫情危机的很多病人一样。
那个时代的超声诊断仪很大,重达136千克,仅限于放射科使用。曼达维亚表示:“我们尝试过移动超声仪器,但它们跟冰箱差不多大。”更糟糕的是,探头每周都会破裂,导致仪器连续几天无法正常工作。
但在1999年,洛杉矶县有了第一个小型医学影像设备,可以在医院走廊内移动并快速成像,这正是曼达维亚等医生最急需的。索诺声180仪器的问世,源于美国国防部为生产能在战场使用的坚固耐用便携式超声诊断设备而进行的一项拨款。其最大的突破是通过采用ASIC芯片,实现了从模拟到数字的转变,令索诺声可以制造出第一台小型化、电池驱动的超声诊断仪。
曼达维亚则看到了超声诊断仪被广泛用于诊断各种可能危及生命的疾病的巨大潜力。
21世纪的头十年间,他一直在为索诺声提供开发新型号方面的建议,并于2009年加入该制造商,出任全职首席医疗官。
“我们看到了小型化并将仪器带到病床边的优势。”他表示,“人们首先想到的都是婴儿和辐射,而不是这种仪器在手术室、紧急医疗服务转移或直升机上的应用。正是由于仪器变小了,降低了成本,它们才能够进入这么多的其他专科领域。”而该仪器在用途方面的多样性在抗击新冠疫情的过程中发挥了重要的作用。
富士胶片索诺声首席医疗官迪库·曼达维亚。图片来源:富士胶片索诺声
2012年,富士胶片以9.95亿美元(约合人民币65.52亿元)的价格收购了索诺声。此次收购是这家日本巨头企业在美国进行的长达20年、价值95亿美元(约合人民币625.58亿元)的扩张计划中的一个里程碑。富士胶片还在生物制剂的合同制造领域进行了三次重大收购。
目前,该公司正参与合作生产两种用于对抗新冠病毒的药物:一种是在得克萨斯州和北卡罗来纳州的工厂生产的诺瓦瓦克斯疫苗,另一种是与盖茨基金会合作开发,并在其位于丹麦的工厂生产的礼来疗法。
富士胶片目前的总销售额为212亿美元(约合人民币1396.02亿元),其中,医疗保健业务达46亿美元(约合人民币302.91亿元)。
这家有着近90年历史的企业,在文档处理和数码相机领域仍保持着强大的影响力。但富士胶片很早就预见了胶片产业的衰亡,选择将业务多元化,并扩展到化妆品和医学成像等不断增长的领域。因此,该公司现在的增长势头强劲,市值达550亿美元(约合人民币3621.75亿元)。富士胶片不断的创新与昔日竞争对手伊士曼柯达的没落形成了鲜明的对比。
曼达维亚最早收到的有关便携式超声诊断仪能有效辅助抗击新冠病毒的消息来自海外。他现在仍兼职担任洛杉矶县及南加州大学医疗中心的急诊科医生,所以可以获取来自抗击新冠病毒第一线的消息。
他表示:“如果你回想一下1月和2月,我们在美国对这种疾病的严重程度知之甚少。在现代医学中,我们很少遇到教科书上没有提过的情况,也很少会出现让专家们困惑不解的事情。”但是由于全世界的医院里都有大量的索诺声设备,曼达维亚收到了来自疫情最早爆发的地区的报告。
他说:“我们先后听中国和意大利的医生提到,他们正在使用床旁即时超声诊断仪检查新冠肺炎患者的肺、心脏和血管。”
米兰是欧洲最早爆发新冠疫情的地区。当地的一线医生通过社交媒体和电子邮件等方式发送给曼达维亚的信息中突显出了超声诊断仪的新力量。
曼达维亚回忆道:“当时,米兰的医院一次要接收数百名新冠肺炎患者。所以他们无法对每位患者进行CAT扫描。”于是,医生和护士临时决定结合两种诊断方法,使用超声诊断仪检查器官损伤,同时将脉搏血氧仪传感器夹在患者手指上,测量血液中的氧含量,以区分病情较轻的患者和重症患者。
曼达维亚表示:“这告诉我们,这些仪器有了新的用途。”。今年春天,索诺声仪器的订单量出现激增,尤其是在欧洲。
曼达维亚指出,便携式检测设备的广泛使用能更好地保障医护人员的安全。
他表示:“不停地将病人从重症监护病房转移到放射科,意味着他们要经常经过医院走廊,病毒可能在走廊上被传播,医生和护士也可能因此感染。有了便携式检测设备,我们可以在病人床边进行检查,这些仪器可以在不同的重症监护病床之间来回移动,病人也不需要在医院里到处走动。”
采用床旁即时超声诊断仪辅助诊断同时也降低了CAT扫描仪的使用率,使其可以再度用于诊断骨折、肿瘤或癌症等必要用途。每次有新冠肺炎患者使用CAT扫描仪后,医院工作人员必须花30到40分钟的时间来对扫描仪进行消毒。这一防疫要求缩短了CAT扫描仪每天能用来给病人做检查并创造收入的总时间。
新冠疫情的副作用一直困扰着医院:使用标准的全身麻醉会令手术室医护人员处于危险之中,因为实施全麻需要在病人的气管中插入一根气管导管。由于担心医生和护士会在放置气管的过程中感染新冠病毒,医院不得不减少盈利最高的择期手术数量。
而超声诊断仪器再次提供了解决方案——用神经阻滞代替全身麻醉。曼达维亚表示:“超声诊断仪器可以通过皮肤观察神经,这样麻醉师就可以精确定位针头的位置,并在神经周围注射麻醉剂。”
曼达维亚描述了在新冠肺炎筛查期间,超声诊断仪监视器上闪现的一系列影像:“这些仪器可以显示心脏跳动的情况,还能检测到肾衰竭的信号。”
超声仪的另一个重要的功能是检测血凝块,而这些血凝块很可能会威胁新冠肺炎患者的生命安全。“在监视器上,可以看到血管内和腿部的血凝块,这些血凝块如果进入心脏,就可能会造成患者死亡,所以需要快速检测出来。”他补充道。
超声影像还可以指导医生精确地将输血或预防心力衰竭药物的导管放置在所需的位置。曼达维亚解释道:“导管就像一根塑料吸管,从颈部进入,沿着颈静脉进入心脏。超声诊断仪可以帮助医生确定静脉和导管的位置。”
曼达维亚警告说,近期新冠病毒确诊病例的再度激增意味着我们正进入一段黑暗的新时期。医院必须大幅提高接纳病患的能力来应对即将到来的大规模疫情。城市公园等场所可能会再次出现临时的急救和重症监护医疗帐篷。
曼达维亚表示:“当疫情的新一波高峰袭来时,你不可能把CAT扫描仪拖到医疗帐篷里,但使用重量轻、靠电池工作的床旁即时超声诊断仪就很方便。”
洛杉矶帮派暴力催生的创新设备现在正在与一场发展极快、难以预测的致命杀戮作斗争。幸运的是,在被新冠病毒占领的医院的每一个角落,这种新型的移动武器也能够迅速而高效地战斗。(财富中文网)
译者:张翯
编辑:徐晓彤
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