医疗影像创新能否成为精准医疗的催化剂?Could medical imaging innovation be the catalyst for precision medicine?

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.pharmiweb.com英国 - 英语2024-11-19 21:00:00 - 阅读时长5分钟 - 2292字
本文探讨了医疗影像创新如何推动个性化精准医疗的发展,特别是在癌症治疗领域的应用。
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医疗影像创新能否成为精准医疗的催化剂?

我们每个人都有独特的面部特征、指纹、声音和签名,那么为什么我们在接受药物和治疗时不会有独特的反应呢?个性化精准医疗是指利用个人的健康档案,包括基因组信息,以及环境和生活方式因素来指导疾病的诊断、预防和治疗。据预测,到2040年,英格兰将有创纪录的370万工人患有重大疾病[i],这主要是由于年龄、肥胖和成瘾等因素的增加,因此这一概念被视为向更智能、更有效的医疗保健方法转变的关键组成部分。

癌症是一个精准医疗有望产生巨大影响的领域,医生已经在使用精准医疗来治疗多种类型的癌症,包括慢性髓性白血病(CML)和某些类型的肺癌、肠癌和乳腺癌[ii]。过去,同一种癌症的所有患者都会接受相同的治疗。但一刀切的方法并不总是最有效的。每个人的癌症都有其独特的基因组,目前正加大对开发针对这些差异的治疗方法的研究力度,以生产出针对个体的治疗路径。

虽然研究人员仍在努力完善癌症治疗的精准医疗,但令人兴奋的发展,如2023年11月启动的分层医学儿科2(SMPaeds2)研究项目[iii],将投入550万英镑的资金,用于推进儿童和青少年复发性癌症的精准医疗,使定制化治疗的未来更近一步。

除了改善治疗效果外,专家认为精准医疗还将通过指导医生选择最有效的治疗方法来帮助降低医疗成本,从而预防未来的疾病。这意味着患者可以避免某些治疗及其不必要的副作用(以及可能随之而来的费用)。随着NHS继续应对令人震惊的债务水平[iv],推动治疗效率和成本节约对于未来的稳定从未如此重要。

尽管在英国医疗系统和全球范围内实现个性化精准医疗的全部潜力还有很长的路要走,但诊断技术的创新已经朝着这个方向迈进,提高了精确度和准确性,以实现更好的治疗效果。

增加对精准程序的需求

一个已经对医疗保健产生巨大影响的领域是在复杂程序中实现更高的精度,例如前列腺动脉栓塞术(PAE),这是一种使用介入放射学(IR)系统缩小增生前列腺或良性前列腺增生(BPH)的非手术程序。这些程序风险较低,患者可以在当天出院,更快恢复日常生活,同时释放医院床位。

IR是指一系列依赖于放射影像引导的技术,以精确瞄准治疗。这可以包括X射线透视、超声波、CT或MRI。IR技术的持续创新正在通过提供侵入性较小的替代方案来改进传统的手术选项,同时加快患者的手术和恢复时间。

这些系统的背后技术进步意味着临床医生现在可以从头到脚、从指尖到指尖获得全面的身体覆盖,通过安装在地板和天花板上的C形臂来提高解剖结构的访问精度,从而提高工作流程效率。高质量的图像,可以在低辐射剂量下实现,对于导航精度和决策确定性至关重要,同时保障患者和操作者的安全。

模态融合

将来自多种医学影像模态的图像结合是推动诊断和治疗精度提升的另一个关键因素。这种先进的融合影像创新可以通过将实时超声与先前获取的CT、MRI或超声数据相结合,来精确定位活检目标。这使得临床医生能够轻松识别和比较指示疾病的病变,同时安全地导航复杂的解剖结构。

提高准确性消除了患者需要再次进行手术的必要,同时加快了病理结果的获取时间,以便及时治疗患者。这可以通过更快地提供更好的结果来挽救生命。

人工智能增强的图像质量

虽然模态融合和先进IR系统的使用确实推动了进展,但高图像质量仍然是实现精准医疗未来的基本需求。人工智能技术正在提高医学影像设备的能力,创新的深度学习重建技术使用户能够减少噪声并增强信号,快速生成清晰、锐利的图像。3D成像在CT和MRI等模态中允许临床医生从不同角度查看图像,但由于需要额外的数据采集,也会产生更多的噪声。通过滤除噪声和运动伪影,用户可以专注于所需的诊断和治疗信息。

我们到了吗?

向精准医疗的转型已经开始,医疗影像系统和技术的发展正在为此铺平道路。研究也在进行中,以支持预防性医疗保健方法,通过仔细研究可能影响人群健康和未来疾病风险的环境和生活方式因素。2023年10月,谢菲尔德大学和谢菲尔德哈勒姆大学与其他关键利益相关者合作,在南约克郡推出了一个新的雄心勃勃的数字医疗中心,旨在开发创新的数字技术,以改善疾病的诊断和治疗[vi]。在谷歌最近的投资[vii]之后,一系列研究机会已经启动,其中包括PUMAS研究,该研究旨在了解智能手机传感器检测光、雷达和心脏电信号是否能帮助检测高血压、高胆固醇和慢性肾病等常见疾病。早期检测这些疾病有望改变人们与健康互动的方式,通过做出明智的生活选择来减缓甚至预防疾病进展。这不仅有可能拯救生命,改善健康结果,还能释放宝贵的NHS资源。

如今,医疗行业拥有比以往任何时候都多的关于人们、他们的习惯和整体健康的数据。为了最大限度地发挥这些信息的价值,我们需要整合基因组、临床和诊断医学以及生活方式数据。正是这些信息的整合和分析构成了个性化精准医疗的核心,进而带来更好的患者结果,同时每个患者的单位成本也更低。

[i] 健康不平等2040(2024年4月)。

[ii] 什么是个性化医疗?(未注明日期)。

[iii] 伦敦癌症研究所(未注明日期)重大合作儿童癌症研究项目启动。

[iv] Helm, T. 和 Campbell, D.(2023年)“NHS陷入70亿英镑现金危机,通货膨胀和罢工加剧”,《卫报》,2023年9月17日。

[v] Canon Medical Systems UK(2023年)天花板安装的IR如何实现同日前列腺动脉栓塞协议化。

[vi] 谢菲尔德奥林匹克遗产公园(2023年)南约克郡引领英国数字医疗革命。

[vii] 谢菲尔德奥林匹克遗产公园(2024年)南约克郡数字健康中心公布谷歌投资。


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