|
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。”
|
