拯救发展中国家母婴生命的英国创新技术The British innovations saving mothers and babies in the developing world

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.telegraph.co.uk英国 - 英语2026-08-01 14:06:00 - 阅读时长8分钟 - 3649字
英国研究人员开发了一系列低成本创新技术,包括E-MOTIVE产后出血监测系统、CRADLE生命体征预警设备和AI超声波扫描工具,这些技术已在非洲、亚洲和南美洲等50多个国家广泛应用,显著降低了孕产妇死亡率。通过便携式血压监测仪、精确测量失血量的设备和人工智能辅助的产前检查工具,这些创新不仅在资源匮乏地区拯救了成千上万人的生命,也引起了包括英国国家医疗服务体系(NHS)在内的全球医疗机构的高度关注,展示了科技创新在改善全球孕产妇健康方面的巨大潜力。
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拯救发展中国家母婴生命的英国创新技术

每两分钟就有一名妇女因妊娠或分娩并发症而死亡。2023年,全球孕产妇死亡人数达26万——平均每天超过700例——其中绝大多数发生在发展中国家。子痫前期、产后出血和败血症是导致大多数孕产妇死亡的三种并发症。然而,这些并发症都是可以预防的,通常只有在被发现时已为时过晚才会致命。

为应对这一问题,英国研究人员开发了一系列低成本创新技术,旨在防止世界上最贫困地区可避免的孕产妇死亡。从能在症状显现前帮助医生识别威胁的血压监测仪,到能准确测量分娩过程中失血量的设备,以及使偏远社区能够进行详细扫描的AI超声工具,这些发明已经拯救了成千上万人的生命。那么这些技术如何工作?为什么它们现在不仅在发展中国家,甚至在英国国家医疗服务体系(NHS)内都引起了广泛关注?

E-MOTIVE

当一名妇女在分娩后开始出血时,预警信号并不总是明显。她可能仍在说话、坐姿端正,看起来状况稳定,而实际上她的状况正在恶化。产后出血(PPH)——定义为分娩后24小时内失血超过500毫升——导致大量死亡的主要原因是检测延迟。每年约有2700万妇女经历这种情况,估计有4.3万人因此死亡——大约每12分钟就有一人死亡。

为解决这一问题,牛津大学妇产科与生殖医学教授Arri Coomarasamy及其同事开发了一套旨在及早识别危险出血的医疗干预措施。该方法的核心是一个简单设备:一种带有刻度的漏斗形塑料布,在妇女分娩后立即放置在她身下。

几十年来,确定分娩后失血量(当子宫在分娩后收缩过慢时引发)在很大程度上是靠猜测。助产士和医生会通过目测被血浸透的床单和衣物来估计一名妇女失血多少。但这种缺乏精确性的做法使妇女处于危险之中。

Coomarasamy教授表示:"有些人会缓慢失血,而另一些人会快速大量失血……当她们被诊断出问题时,病情已经非常严重,很难解决。"

这种被称为"产褥布"(drape)的塑料布消除了识别威胁性产后出血的猜测。但真正具有创新意义的可能是接下来的部分。

一旦检测到过度出血,医护人员会接受培训,提供一组被称为E-MOTIVE干预包的治疗措施,这是一个治疗流程的缩写。它包括:使用血液收集布早期检测PPH、子宫按摩、使用催产素帮助子宫收缩、使用氨甲环酸促进血液凝固、静脉输液、核实出血源,如果出血持续则升级到紧急护理。

以前,这些治疗通常一次只给一种,临床医生会等待观察每种干预是否有效后再进行下一步。额外的治疗延误可能是致命的。如果未经治疗,产后出血导致的血压突然下降会使重要器官缺氧,导致休克、多器官衰竭和死亡。在严重情况下,一名妇女可能在10到20分钟内因失血过多而死亡。

E-MOTIVE系统已证明非常有效。2023年,一项涉及四个非洲国家超过20万名妇女的重大随机试验发现,使用产褥布测量失血量并实施其他六项干预措施,将严重出血或分娩后死亡的病例减少了60%。

这些发现发表在《新英格兰医学杂志》上,很快促使世界卫生组织(WHO)提出建议,此后约30个国家已采用这种方法。

虽然发展中国家的妇女比高收入国家的妇女更容易死于产后出血,但无论妇女在何处分娩,患此病的风险是相似的。英格兰NHS现在建议在器械助产分娩——即使用产钳或真空装置辅助分娩时——使用失血测量布。Coomarasamy教授表示,成本仍然是其在所有阴道分娩中广泛采用的主要障碍。

然而,对他来说,更大的问题是,为什么产后出血仍然是全球孕产妇死亡的主要原因,而预防这些死亡的工具已经存在。

他表示:"我认为这与妇女健康和产后出血在许多社会中没有得到足够重视有关。这是一个严重的不公正,因为这些妇女本不必死亡。"

CRADLE

乍看之下,CRADLE生命体征预警设备类似于标准血压监测仪,有一个环绕上臂的袖带和一个用于显示读数的小屏幕。但仔细观察,你会发现它是如何被设计用于最基本的医疗诊所的,那里的训练有素的医务人员、电力甚至清洁水可能都供应不足。

该设备通过标准的micro-USB端口充电——与手机使用的相同。一次充电可提供多达20,000次读数。防震外壳和坚固的压力传感器使其即使反复掉落也能保持校准。电子元件密封以防止灰尘、沙子、湿度和极端高温的影响。

对于资源匮乏的环境而言,该设备专为培训有限的专业医疗人员设计。它不需要用户解读复杂的心血管测量值,而是将生命体征转化为简单的交通灯预警系统:绿色、琥珀色或红色。

除了血压外,该设备还自动计算休克指数——这一临床指标由瑞士外科医生于1967年首次创建,通过将心率除以收缩压来检测在明显症状出现前的休克早期迹象。

这一切都很重要,因为单独的血压在识别妊娠相关风险时可能会产生误导。随着血容量增加,身体可以补偿大量失血或感染,而读数仍然显示欺骗性的正常。当血压下降时,患者可能已经病危。

在伦敦国王学院(该设备的发明地)从事妇女和儿童健康研究的Katie Kuhrt博士表示:"一名妇女可能失血500毫升而完全没事,但她旁边的另一名妇女如果失血500毫升可能接近死亡。如果我们使用休克指数,我们实际上可以测量这种失血量对特定妇女的影响。"

CRADLE设备现已在非洲、亚洲和南美洲约50个国家部署。其影响已经相当显著。

在CRADLE-3试验中,监测了包括非洲、南亚和加勒比地区在内的中低收入国家50多万例妊娠,这是迄今为止对孕产妇早期预警设备进行的最大规模评估之一。

2021年发表在《柳叶刀·全球健康》上的一项后续分析突出了该设备在并发症危及生命前促使早期干预的能力。

研究人员发现,引入CRADLE设备及其交通灯预警系统与紧急子宫切除术减少了80%相关,该手术通常被用作严重、无法控制的产后出血的标志。

后续分析还发现,转诊至医院的产科出血病例几乎减半,表明更多病例在升级为需要转诊的紧急情况之前,已在当地被识别和管理。

此后,世界卫生组织修订了产后出血的定义。更新后的指南不再仅关注失血量,而是更加强调妇女身体对出血的反应,这一变化旨在促使更早治疗。

最显著的结果来自塞拉利昂,该国当时拥有世界上最高的孕产妇死亡率之一。研究人员报告称,在引入该设备后,孕产妇死亡率降低了60%。

尽管需求不断增长,但更广泛的推广仍然是一个挑战。该监测仪故意设计为价格低廉——制造成本约2美元,最终用户价格约20美元——但这种经济性使得公司大规模生产和分销缺乏商业动力。

领导CRADLE团队的伦敦国王学院妇产科学教授、妇女和儿童健康负责人Andrew Shennan教授表示:"如果人们意识到母亲死亡有多普遍,以及解决这个问题有多容易,我认为他们会采取行动。与世界上许多其他难题相比,这是一个简单、可逆转的问题。"

AI超声波扫描

对于世界上最贫困国家的许多妇女来说,仅仅确定自己是否怀孕可能需要数月时间。

因此,许多妇女获得很少或没有产前护理,导致潜在的严重并发症直到分娩或生产时,或直到医疗紧急情况发生时才被发现。

在英国,妇女通常在怀孕8至10周左右获得第一次产前预约,之后在整个孕期进行定期检查和超声波扫描。

然而,在许多低收入国家,获得超声波检查仍然极其有限。扫描仪价格昂贵,专业超声医师短缺,一些妇女必须花费数天时间才能到达最近的能够进行扫描的诊所。

然而,超声波是现代产科护理中最重要的工具之一。它可以识别高风险妊娠,估计胎儿的孕龄,检测异常胎儿生长,并帮助在症状出现前发现如子痫前期等危及生命的状况。

为了弥合这一差距,研究人员开发了可直接连接到智能手机或平板电脑的手持超声探头,其成本仅为传统笨重医院设备的一小部分。

硬件令人印象深刻,这些扫描仪已在包括非洲在内的世界各地使用。

但AI的整合可能使其更加强大。

伦敦国王学院的研究人员正在测试人工智能系统,可以指导用户进行扫描,实时解释图像,并在不需要专业超声医师的情况下标记潜在异常。

去年,该团队进行了首次AI辅助胎儿异常筛查的随机对照试验。该技术将20周扫描的时间缩短了40%以上,使检查速度几乎是标准实践的两倍,同时不降低准确性。

AI在后台自动执行许多任务,而不是要求超声医师反复停下来捕获、测量和保存图像。

最终目标是更早发现。通过使扫描更快、更一致且更少依赖专业技能,研究人员希望该技术能更早识别包括先天性心脏病在内的严重异常。

但伦敦国王学院健康伙伴的妇产科学临床讲师Alice Beardmore-Gray博士表示,技术只是答案的一部分。

扩大规模不仅需要设备,还需要培训、电力、采购和长期维护。

她说:"过去5年,由于政治优先事项的转变和极端的资金削减,妇女健康来之不易的成果已经停滞,甚至在某些情况下出现了逆转。技术本身不是'银弹',而是广泛干预工具包的一部分,只有在整体和可持续实施的情况下才能发挥作用。需要政治意愿、资金、资源和有效的供应链来支持持久的变革。"

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