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最牛医疗芯片,让“超声波手机”检查治疗癌症
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2014-11-12 最牛医疗芯片,让“超声波手机”检查治疗癌症

难以治疗的恶性肿瘤,致命性的误诊,昂贵的医疗设备……我们可以看到这些问题依然存在。但是,著名的生物企业家乔纳森·罗斯格相信,在不久的将来每一个人都可以享受到先进的医疗技术,并且他也致力于实现这个目标:结合芯片技术的超声波扫描仪,是他实现这个目标的第一步。

猎云网11月12日报道 (编译:小白)

著名生物企业家乔纳森·罗斯格(Jonathan Rothberg)正在着手研究开发一款新的扫描仪,只有iPhone大小,却能够用3D图像技术栩栩如生地扫描出人体内部的构造。

罗斯格表示他已经筹措到1亿美金的融资来打造一个新的医学成像设备,在未来这个设备几乎可以和听诊器一样便宜,而且还可以使医生们的问诊更加有效率。这个设备的核心技术依赖于一种新的超声波芯片,再结合计算机的人工智能技术,可以初步诊断疾病。

“我们希望这个扫描仪能够像iPhone的“全景拍照”功能一样工作,”罗斯格说,“但是除了识别人体内部的构造和帮助用户找到特定的器官之外,该仪器还能够结合相关的软件初步诊断病例。”

“当我有成千上万的这种照片做参考依据时,我认为人们就可以更快速地辨识疾病。尤其在时间紧迫的时候,这项技术可以使医生事半功倍。”罗斯格表示,“我有信心这项技术必能实现。”

而最重要的,他希望这款新的设备能够取代以往昂贵且不精准的大型仪器,使世界上所有人,即使是最贫穷地区的人们,也可以享受到这个设备带来的优势。

Jonathan Rothberg

Jonathan Rothberg

 

芯片上的超声波发射器

目前大多数超声波检测仪都是使用小型压电晶体或者陶瓷来发射和接受声波。但是连接这些零部件需要特别严密,然后再通过电缆连接到一个单独的盒子处理信号。这样的超声波检测仪不仅成本高而且体积大,效率低。如果有技术能够将超声波元素直接集成到计算机的芯片上,那么就可以大量地生产这样的芯片,并且可以与软件结合更加容易地生成精确的3D图像。

“人们一直在设想这样的产品,只是怎样实现并且投入到商业应用一直是一个难题,”Richard Przybyla说道,“也许大量的投资和一个专业的团队是实现人们一直以来的设想的关键。”

罗斯格先后创办又出售了两家DNA测序公司,从而收获5亿美元。这笔利润足以让他研究一些高深的兴趣爱好。而Butterfly Network,一家已经创办了3年的公司,也是少数几家极具优势的公司,被罗斯格认为在不久的将来可以独立融资。

大量的投资和一个专业团队,完美的融合在一个新兴的技术领域——将超声波发射器,连同电路和处理器一起嵌入到半导体晶片上。这样的设备被称为“电容器微型超声波制造转换器”,简称CMUT。基于此项技术,Butterfly正着手研发一套拥有完整的成像系统的设备。

但是罗斯格没有透露更多关于Butterfly公司当前研发的设备的具体工作原理,甚至是连设备的外形结构也被严格地保密。“产品的所有细节我们会在产品上市的时候一并公布,也就是在18个月之后。”罗斯格说。尽管没有任何细节,但他向公众保证这款新设备一定会尽可能的小巧且便宜,可以和手机连接,可以诊断乳腺癌或者胎儿成像等等。

而根据Butterfly在一份专利申请报告中的描述,它旨在开发一款简洁且多功能的新型超声波扫描仪,可以创建实时三维立体图像。把仪器放到用户的腰部,就可以像透过玻璃窗一样观察腹腔内部结构。从一张公司向专利局提交的概念图纸我们可以想象一下未来的实物。

Butterfly Network

 

从对女儿的关心到对全人类的关怀

融资1亿美元,去研究一个新兴的技术领域,有人说Butterfly Network是有史以来的在新技术领域最阔气对大胆的公司。 而Butterfly Network的创立离不开4Combinator,4Combinator又是罗斯格为研究医疗传感器和深度学习的人工智能提供资金的孵化器。

我们也许会想知道,是什么促使罗斯格对Butterfly的投资?是什么让他对超声波技术产生了浓厚的兴趣并且愿意斥巨资花去冒险?

这一切在于他的大女儿。罗斯格的大女儿不幸地患有结节状硬化症,这种疾病会导致癫痫的发作以及在肾脏引发恶性囊肿的生成。因此,早在2011年时,罗斯格已赞助担保了一项在辛辛那提进行的实验,研究是否可以采用高强度的超声波脉冲加热破坏肾脏肿瘤。

这项研究后来启发了罗斯格。他看到研究中的整个设备包括一个观察肿瘤的核磁共振仪和加热破坏肿瘤的超声波探头。这套设备不仅昂贵且效率低下。罗斯格是这么形容整个设备的工作:“就像一台激光打印连续工作了8天,然后打印出来的画面就像是小孩的蜡笔画。”鉴于这种情况,罗斯格希望能够开发出一款便宜、快速、精确的设备来取代这个价值600万美元的笨重机器。

罗斯格还说,他的首要目标是降低这个成像系统的成本使所有人都能享受到这个设备带来的优势。正如4Combinator的网站上所言:“我们渴望对社会有巨大的影响,我们的理念是给全人类带来更好的生活。”

 

未来深层次发展

Butterfly Network的联合创始人之一Nevada Sánchez,与另一位先前在麻省理工林肯实验室研究可透视雷达技术的Greg Charvat在人们参观位于康涅狄格的4Combinator总部时,向大家展示了一副用正在研发的芯片拍摄的一枚一分硬币照片。在照片中你可以清晰地看到所有细节。Charvat解释道:“随着芯片制造产业的发展和雷达技术的创新,我们可以更大胆的想象未来,把分辨率从毫米精确到微米甚至更小。”

此外,超声波的工作原理是发出声音和捕获回音。超声波还可以生成一束能量集中的声波。集成了超声波芯片的设备最终可以用来治疗肿瘤。再小一点设备可以用来给大脑传送信息(最新的发现表明神经元可以被超声波激活。)

罗斯格在最初也提出,他希望公司研发的这款扫描仪设备最终能够达到用超声波能量束去加热破化癌细胞治疗恶性肿瘤以及传送信息给大脑细胞。

在未来,我们可以期待罗斯格以及他身后的专业团队为我们带来更多改变生活的新技术。而最近的一次,就在18个月之后——可以取代传统繁重昂贵机器的轻便微型扫描仪。

Source:MIT

 

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