影响2009年的十大医疗创新
     在每年一度由美国克利夫兰医学基金组织召开的“医学创新高峰论坛”（Cleveland Clinic Medical Innovation Summit）上，由临床医生和科学家组成的评审小组都会公布该组织选出的年度十大医疗创新器械和治疗技术。“影响2009年的医疗创新”是从数千个提名中被遴选出来的，这些新兴医疗创新将塑造我们

医院的明天。

1 循环肿瘤细胞技术运用
    美国大约有1000万癌症幸存者。在得到一个健康证明书之后，又得到癌症复发并扩散的消息，对于大多数人来说，是令人震惊和困惑的，而且这通常比首次得知癌症诊断更能摧毁患者的精神。
    当得知癌症不稳定的消息时，一些患者的反应是恐惧，另一些患者的反应则是愤怒，还有一些感到彻底绝望。得知乳腺癌、结肠癌或者前列腺癌不稳定，立即会引来无尽的忧虑和许多问题。

   什么是最佳治疗方案？我如何做出治疗选择？我应该考虑加入一个临床试验吗？许多癌症复发治疗的选择都是基于疾病的进展做出的。为做出决定，医生会寻找一些迹象，这传统上是由影像或者某一治疗时期的

    如今，医生们有了另一个选择——运用一种新技术从血液样本中测量循环的肿瘤细胞（CTCs），协助进行癌症复发病人癌细胞的早期诊断。这是一种不同的测试方法，可以帮助病人知道如何使他们的治疗更快生效。这项技术允许病人在治疗的任何一个时间点检测治疗程序，并指导医生按照需要调整治疗方案。
    CTCs是一种离开原来的肿瘤细胞并进入到血液的癌细胞。这些细胞在血液中的存在可以提供关于癌症过程的有价值的信息。对乳腺癌、结肠癌或前列腺癌病人不稳定期的临床研究已经表明，对CTCs的检测可以预测一个病人的预后是否是积极的。
    通过一试管血液，检测、辨别、并计算出CTCs的数量；用预先确定的指数：5 CTCs代表不稳定的乳腺癌和前列腺癌，3 CTCs代表不稳定的结肠癌，这一测试可以具体预测一个病人的预后。
   “这一技术带来了巨大希望，”密歇根大学综合肿瘤中心乳腺肿瘤学项目临床负责人Daniel F. Hayes医生说。
    他坦言：“我有规律地将其用在我的临床治疗中。这项技术的最终好处是，它能向我们提供关于癌症目前活动状态的信息，而无需对病人进行活体检查。这是这项技术带给我们的最现实的希望，也是令人激动之处。”

2 恒温器官灌注设备
    当一个移植手术需要的心脏出现时，竞赛就开始了。心脏病专家团队会立刻用最快的速度离开医院赶到即将死亡的捐赠者旁边。一旦得到了心脏，时间就凝固了。离体的心脏被置于一个塑料袋中，放在一个充满了冰的野餐冷却器里。为了获得最好的效果，它必须在240分钟之内被移植。
    将人的心脏放在野餐冷却器中？这种方法已经用了30年了。当流向心脏的温暖的氧化的血液停止流动，心脏被移出并放在冷却器中。但即使是放在冰里，这个心脏还是会开始慢慢腐烂。这就是为什么移植有一个四小时的窗口期。
    每天，在美国，大约有4000人在等待心脏移植。“运输一个捐赠的心脏的过程非常粗鲁，但是很有效，”克利兰夫诊所心外科部以及心脏移植团队成员Tomislav Mihaljevic医生说，“野餐冷却器多年来使用得特别好，使数千名患者受益。当然，我们承认，这不是运输心脏的最佳途径。”
    如今，随着世界上首个恒温灌注设备在欧洲被批准使用，并且在美国进入关键的多中心试验阶段，最终有一个更好的方式去运输多种多样活的器官，包括心脏。
    “这个设备实际上是一个便携式的小型心肺机，”恒温器官灌注设备的Mihaljevic博士说。“当心脏被切割下来，我们从捐赠者体内取一升血液，并将其放到设备中，该设备会重塑一个类似于健康身体的环境。此后心脏被放在这个机器里，而温暖的血液慢慢充满它。心脏会自然开始跳动。”
    此后心脏保持跳动，直到被移植。在实验中，心脏在恒温器官灌注设备中保持跳动至少12小时，这大大延长了四小时的窗口期。
    “我们已经用这种技术移植了三颗心脏，”Mihaljevic医生说，“并取得了十分出色的结果。心脏功能更好了。病人恢复很快，我对结果非常满意。”恒温器官灌注设备是一个改变游戏规则的发明，Mihaljevic医生说。“一旦获得FDA批准，这项技术将不仅影响我们进行心脏移植手术的方法，而且还将改变其人器官移植手术的方法，比如肾、肝、肺。”
       

3 膈膜起搏系统
    2002年芝加哥一个温暖的夏日，36岁的Nagy先生骑着他的摩托车，他开动引擎想使摩托车开得更快一些。就在这个时候，他撞上了迎面而来的一辆汽车。Nagy从挡风玻璃飞了过去，他的脖子受了伤，在第一现场，他被诊断为死亡。在外伤中心苏醒之后，这个股票经纪人在医院和康复中心靠呼吸机度过了接下来的几个月。
    此后，他无法移动四肢，仅可以活动肩膀，他开始学习如何像一个C-3 级的高位脊髓损伤患者一样生活。这的确不容易，尤其是还需要呼吸机。“我每天晚上都哭着入睡，”伴随着呼吸机的噪音，Nagy先生说。这个设备通过一个管子连接到他的脖子里，使他的肺充满氧气。“一旦我坐上轮椅，这个100磅的呼吸机就放在我后面的盘子里，电池在下方。”
     Nagy可以活动但不得不总是十分焦虑。“如果其中一个管子脱落了，我不得不靠近一个知道如何连接它的人。而且，如果电池用完了，我就会十分危险，”他说。“这对我的生活方式是严重的挑战。”
     2005年6月，Nagy的生活出现了明显的好转。一个试验性的可以替代他的硕大呼吸机的膈膜起搏系统被放置在他体内。这一手术由Anthony F. DiMarco医生实施。DiMarco医生和他的华盛顿天主教大学同事Raymond Onders医生一起发明了这一新设备。四个电极被连接到Nagy横膈膜部位的膈膜神经。这是一块拱形肌肉，位于肋骨下方，使空气能够流入肺部。
    术后两周，Nagy先生渐渐摆脱了他的呼吸机，并学会运用新的膈膜起搏系统呼吸。“我学会很好地、持续性地、舒服地呼吸，没有花太长的时间，”他说。Nagy先生的生活因为这个呼吸系统发生了惊人的改变。“我现在拥有了我自己的家。我结婚了，我妻子和我游遍了全国。我们正期待我们的孩子在四月份出生。”
       

4 多频谱成像系统
    仔细看一张拍摄于多年前的家庭聚会的黑白照片，你会发现从家具到衣服的每一样事物的影子。你妈妈的衣服是不是灰色的？可能它是蓝色的？或者这是一件黄色的衣服但恰好在照片中变暗了？和彩色照片能为我们提供比黑白照片更多的关于影像的信息一样，多光谱成像能够为我们提供比简单的三原色照相机更多的关于细胞样本的“颜色”。
    几十年来，病理学者一直对蛋白质分布使用免疫组织化学着色，通过一个配备了彩色照相机的显微镜对癌细胞病理切片进行检查。这些彩色照相机仅仅能够检测出三种模拟人眼的光波：红、绿、蓝。在观看单一涂片时，人眼和彩色照相机工作得很好（通常是一个为检测蛋白质分布的棕色的DAB涂片和一个用来显示组织结构的蓝色苏木精染色剂涂片）。然而，为了观察多蛋白的分布，病理学家现在必须每次只观察一个蛋白质的显微镜片，这增加了工作时间，并且仅仅能够给出一个肿瘤的整体蛋白质表现，而不能给出一个单一细胞的蛋白质表现。
    “这意味着病理学家需要更多时间‘坐在椅子上’，”James R. Mansfield，一个光谱成像方面的重要科学家说，“病理学家现在可能必须通过显微镜对一个单一的肿瘤样本，检查多达四到五个不同组织切片，以对多种临床重要性的蛋白质进行量化。”
    多光谱成像技术以及新的多光谱成像系统的引入能够解决这一问题，通过使研究者能够在一个组织切片中观察五到六种不同的色原体（颜色），即使这些颜色在空间上是重叠的。
   “在许多临床方法中，多色标志是普遍的，比如流式细胞计对那些成均匀分布微粒的样本的分析，”Mansfeld先生说，“但保持蛋白质形态和分布方式的多色途径正在改变研究者观察样本的方法。”
    一旦复杂的成像系统和标准显微镜捆绑在一起，研究者可以用不同的颜色对多达四种蛋白质进行涂色，并用10到30种不同的光波观察组织样本，能够得到比目前方法更多的信息。这帮助研究者更好地理解癌细胞复杂的信号传递方式，并发展出更有针对性的治疗方法，可以使医生为不同的病人制定出更个性化的治疗方式。
   “通过将多光谱成像技术和复杂的自动化形态分析和影像分析方法相结合，”Mansfield先生说，“我们如今已经有了一个从固体组织中探索细胞显型和事件的工具箱。”
       

5 经皮二尖瓣反流修补术
    这位来自美国德克萨斯州的患者入院时的情况非常危险。大约在两年前，他曾经历过一次开胸手术，术后胸骨由于出现感染而被迫摘除。此次入院，他被诊断为二尖瓣反流。反流使他的心脏负荷加重，呼吸困难，进行日常活动时就像在经历一场马拉松比赛。考虑到他的全身状况以及缺失的胸骨，用传统的开胸手术来解决他的二尖瓣反流将十分危险。
    二尖瓣是连接左心房与左心室的瓣膜，正常情况下，它是单向开放的，引导血液从左心房流向左心室。在二尖瓣出现关闭不全时，左心室的血液回流至左心房，导致患者出现左心室肥厚及肺动脉高压等情况。据推测，约有400万美国人存在二尖瓣反流，其中约4万人经历了开胸手术修复。此类手术需要心肺机的支持，手术路径是从胸骨切入，修复或更换存在问题的瓣膜结构。
    此类手术的住院时间约为3—5天，出院后还需经历很长的康复过程。
    这位来自德克萨斯州的患者很幸运，克利兰夫诊所心血管医学系的国际心脏病学专家Samir Kapadia 医生介绍：“他的儿媳读到相关文章，了解到我们正在进行一项通过一个特殊的夹子进行非手术的二尖瓣反流修复的试验。最终，他参与了我们的Ⅱ期临床试验研究，经历了3个小时的修复过程后，仅两天就出院了。”
    新方法中，用于修复二尖瓣的夹子是一个微型的、有倒钩的Y字型装置。医生将它置于导管尖端，沿着血管通路送到合适的部位，使夹子能够辅助二尖瓣瓣叶的闭合，引导血液沿正确的方向通过二尖瓣。手术形成的腹股沟上的伤口，仅需用一条无菌绷带包扎。这一试验已经在人体上实施了8年。
   “这项技术是十分安全的，它适用于大多数患有中度或严重二尖瓣反流的病人。如果夹子由于某些原因不能再在人体发挥作用，这些患者仍有机会接受外科的二尖瓣修复或更换手术。”Kapadia医生表示，如果实验结果证明有效，将有望在两年内被FDA批准。它将改变传统的二尖瓣反流治疗方式。”
       

6 禽流感疫苗研制新方法
    对人类来说，禽流感是巨大的现实威胁。病毒散播并不断变异，而人类又缺乏广谱的免疫力，将会引发一场致命的全球性流感。大多数流行病学家认为，这样的看法是确实而且无法避免的。
    最近爆发的流感，是由鸭子和鸡身上的病毒引起的，它们可以从鸟类传播至人类，威胁人类健康。专家们相信，这种病毒会变异为人传人，只不过是时间迟早的问题。病毒还会搭借现代的交通工具，例如飞机等迅速扩散至全球。
    如果没有某种特异性禽流感疫苗的防护，即便是一种致病力轻微的病毒变种，也可能很具杀伤力，估计会使50万美国人身患重病，而且使20万人死亡。相比而言，每年冬天的常见流感每年致死3.6万人。科学家们正在努力工作，以制造有效疫苗来抵抗这种致命病毒，尤其针对最常见又是最致命的禽流感病毒H5N1。
    大多数疫苗实际上是一个灭活病毒，这个病毒被用来激活免疫系统，这些疫苗必须与不断变化的病毒株一致，需使用特殊培养的鸡蛋，经过多月，才能制造出来。
    一个新的疫苗研制方法，是借助基因工程构造病毒样颗粒（VLPs）,它是个假病毒。为了得到颗粒，科学家搭建出一个类似于病毒的分子结构。与传统方式制作的病毒相比，它只是在控制病毒复制的基因序列方面有所不同——这种假病毒不能自我复制。一旦疫苗注射到人体中，这个颗粒就与细胞结合，激活免疫反应，产生足够的免疫力，使人类暴露在病毒中时，也不至于染病。
    最近的一项人体实验报告表明，一种处于试验阶段的VLPs疫苗可以在94%的患者中产生针对H5N1的反应。
    VLPs疫苗相对于传统流感疫苗有几项优点：易于研发、生产和制造，研究者只需要了解病毒的基因序列，并不需要活病毒。“我们的优点在于迅速反应，”一直从事这项研究的Penny  Heaton医生介绍，“如果WHO在亚洲发现了新的病毒株，预测可能会引起大流行，一旦给了我们基因序列，第一批疫苗就会在10到12周内生产出来，比原来鸡蛋培养快一倍。”
       

7 LESS和NOTES应用
    在过去数年中，各种入路的微创腹腔镜手术在临床应用中被尝试，进行肾、膀胱摘除的应用以提高泌尿和生殖系统手术的质量。而我们现在拥有的两项新技术——单切口腹腔镜外科手术LESS和自然孔腔入路内镜术NOTES，可以让医生在手术中只留一个较小的切口，手术创伤更小，术后恢复更快。
    传统的腹腔镜手术需要切数个一到两厘米的口子，插多个塑料套管，以便一些外科器械和带有摄像头的内窥镜可以塞入通道。手术过程中，腹部被充入二氧化碳后，器官会被推开，形成手术通路和更好的视野，从而使医生通过外在的监视器看清手术通路以便操作。
   “LESS将腹腔手术带到一个全新的层次，只需要在肚脐眼上切一个很小的口，通过肚脐眼，就能完成手术”，克利夫兰泌尿科主任Inderbir S.Gill说。他也是这一领域的先驱，最近用LESS方法连做了九例活体肾切除手术。
    据他介绍，所有肾脏摘除都是通过肚脐眼入路完成的。手术没有了显眼的六英寸伤疤和六周的康复期。病人基本两周就能康复，只在肚脐眼留下一个难以发现的小伤疤。
    因为手术只有一个切口，这个切口起到了多通道的作用，医生可以同时将多种手术器械送入通道，减少了传统开腹腔、以及普通腹腔镜手术可能发生的感染和并发症。
    NOTES则彻底饶过了常见的腹腔镜切口，医生通过人体的自然腔道，如嘴、阴道、结肠到达阑尾、前列腺、肾、膀胱等位置。“能在肚子里和胸腔里，通过自然腔隙做大手术，是令人着迷的，”Gill 医生说，“这种方法的优点是可以进行无疤痕、甚至无痛的手术，这给予了公众想像的空间。”
       

8 弥散张量成像和手术导航技术的整合应用
    如果你对汽车上的卤素灯如何工作非常感兴趣，但是整天不去探究从开关、电池到灯泡的布线，而只是盯着仪表板上的开关，你是永远也不会明白它的工作原理的。事实上，这就是为什么我们要借助一个新技术去绘制人类大脑中那些连接数以千亿计的大脑神经元的纤维通路。这个至关重要的技术就是，弥散张量成像和手术导航一体化技术（DTI）。
    新技术可以使神经学家无创地探究长久以来被医学界忽视的大脑另一半——白质，它是由互相缠绕并绝缘的神经元突起构成的致密区域，它连接大脑的四个叶，使得四个脑叶互相沟通，交换信息。长期以来，在脑部手术中，由于神经外科医生不了解有关白质神经通路的准确路线图，经常会发生白质的永久损伤。白质几乎构成了大脑的一半，对大脑各区域之间的连接起到很重要的作用。
    有了DTI，神经学家可以对神经纤维束走向进行定位，这种重要的信息被用在手术方案的设计以及预后，使专家准确无创地勾勒出活体脑的结构。图像检测结果可以通过醒目的三维方式呈现。
    在手术中，这些图像可以与三维定位系统整合，可以帮助手术医生看到神经束通路的影像。
    克利夫兰诊所的神经放射学家Micheal Phillipsy说：“在我们拥有DTI之前，我们没有准确的方式去定位这些神经纤维束的走向。借助这项技术，我们可以测量大脑中水的运动，来描绘出白质纤维束的脉络。DTI帮助我们为大脑建立一个立体、精细的空间路线图。”
   使用DTI技术，医学家可以了解大脑中理解语言的中枢与大脑制造语言的中枢之间的纤维联系。在通路区域，水的弥散与通路中的纤维走向高度一致。通过这种知识，医生就可以勾勒出弓形束的结构通路，这对于日常的对话交流非常关键。通过对白质神经束结构的准确定位，医生在手术过程中也可以避免对神经束的损伤。
   “对于神经影像学的发展来说，DTI是个颠覆性、开创性的技术，它使我们能够理解和测绘大脑。”Micheal Phillipsy评价说，“自从1980年MRI诞生以来，还没有什么技术像DTI让我兴奋。”
       

9 多普勒超声引导的子宫动脉阻塞术
    子宫肌瘤是一种妇女多发病，在年龄35岁以上的妇女中，发病率达到40%。子宫肌瘤可以引发骨盆疼痛，也可能造成大量出血，或长期的经量过多、经期过长以致贫血。肌瘤也会影响生育，特别是当肌瘤位于子宫腔内时，可能会诱发产期并发症，即早产。
    子宫肌瘤是由子宫平滑肌组织增生而形成的良性肿瘤，有些肌瘤长到拳头大小，会造成骨盆中的其他器官受到压迫，引起尿频，以及严重的背痛。许多妇女在经期，因为不适，不得不借助止痛药物。在美国，每年60万例的子宫切除手术中，近1/3的病因是子宫肌瘤。
    尽管有成百上千的妇女受到这种疾病的折磨，由于它是良性肿瘤，而不是癌症，所以并没有在医疗界得到充分关注。
    子宫切除术是治疗子宫肌瘤的常规治疗途径，但因其会伤害子宫和卵巢组织，并不是理想的解决方法。近十年来，不断有一些治疗子宫肌瘤的新方法涌现出来，满足不宜或不愿接受子宫摘除的患者需求，例如，肌瘤摘除术、子宫动脉栓塞术等。
    现在，有一种新方法，多普勒超声引导的经阴道的无创治疗子宫肌瘤的子宫动脉阻塞术，英文简称为DUAO，被证明是有效和适宜的。这个手术过程正在北美和欧洲医学中心进行最后的临床验证。
    “这种手术将很有前景，”Marie Paraiso医生说。她是克利夫兰诊所研究女性骨盆医学和修复治疗项目的负责人。“对于不宜或不愿手术切除子宫的患者，这种手术给她们提供了更多、更好的选择。”DUAO的手术过程很简单。病人在术前接受妇科手术中常用的吗啡硬膜外注射，在手术期间，尽量减少下肢移动。妇科医生在超声的引导下，将一个特殊的夹子经阴道伸入子宫，放置在两个子宫动脉上，夹闭动脉。这个过程通常只需要15分钟就完成了。而夹闭动脉是暂时的，六个小时之后，夹子被取出，存血下流到子宫。在夹子放置的期间，肌瘤因为缺少氧气和营养，开始萎缩，而子宫并不受影响。
    此方法可以使肌瘤停止生长，明显萎缩，最终纤维化。肌瘤的尺寸显著减小，症状明显改善，达到临床治愈的目的。
       

10 国家范围内的卫生信息交换系统
    现代医学可以借助机器人做泌尿系统手术，也可以用320排螺旋CT扫描心脏，然而，数以亿兆的个人健康信息资料却仍然存储在全国各地的医院、保险公司、药房的信息系统服务器内，无法及时获取。
    在一个网上银行、网上购物大行其道的时代，为什么我们走到医院内，仍然被要求在一个病历本上写上自己的信息？美国的医学病历系统还停留在上个世纪吗？
    如今，情况开始发生转变，即使变化很慢。连接了消费者、全科医生、医学专家、医院、保险公司和药房的电子健康档案系统正在全国范围内逐渐建立起来，这个变革的推动力量是私营机构。他们认为，计算机系统有能力取代纸制病历，并且电子化健康档案可以收集更全面的病人信息。
    过去纸制的居民健康档案被堆积在医生的办公室里，而未来，人们可在任何地方、任何时间，像接收邮件一样，很容易地登录自己的电子健康档案，查看医生的诊断信息和自己的影像检查图。
    个人电子健康档案的好处还有很多：因为电子健康档案全面、连续记录大众的身体指标、体检指标涵盖一个人从出生到死亡的整个过程中。
    借助电子病历，医生能够更全面地了解病人的疾病状况，从而更专注对病人潜在的疾病进行预防，而不是单纯的有病治病。另外，仍在不断增长的每年高达2兆美元的医疗花费将会受到遏止，美国政府希望通过推行电子健康档案来降低医疗机构的行政支出。
    另外，每年有近9.8万人的死亡是由于医疗失误和药物不良反应引起的，这些问题借助电子健康档案有可能及时避免。
    在过去十年的发展中，互联网完全改变了美国人的生活，从上网浏览新闻到网上购物。现在许多公司正在开发能存储数字健康档案的系统，人们可以借助他们管理、查看、传递他们的健康信息。
   “我们认为理想的卫生信息交换系统是以消费者为中心的模式。这种方式下，消费者具有主动权，他们能够选择与什么人分享自己的信息，什么健康信息被收集并放在公共数据库中。”
    克利夫兰诊所内的IT主管说：“个人健康档案的建立，在医疗管理中是一次革命性突破，能帮助医疗机构减少错误、节约花费，提高人们的健康水平。”