打擊非洲河盲症 靠一台智慧型手機就能搞定

by:時時
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在非洲,河盲症是一種因為寄生蟲引發的疾病,也是全球第二大的失明原因。理論上,寄生蟲引發的疾病,只要接受特定的藥物治療就好,但事情沒這麼簡單。

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在非洲,有不少人因為河盲症導致失明。圖為 2011年11月,蘇丹法希爾市(El Fasher)的身心障礙者協會(Sudanese Association for Disabled People),照片中的兩位年輕人都是盲人。

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寄生蟲造成的失明

在非洲,河盲症(river blindness)──或稱為「蟠尾絲蟲病」(Onchocerciasis)──造成了很大的問題。

當人類被蟠尾絲蟲感染後,最初的症狀是皮膚癢到不行或潰爛,最後甚至會讓人失明,而河盲症正是世界上第二大失明的成因。

透過黑蠅傳播

河盲症的傳播途徑是透過黑蠅,當黑蠅叮咬河盲症患者後,會將河盲症患者體內的寄生蟲幼蟲傳播出去。這種黑蠅主要聚集在河川附近,這也是為何這種疾病又被稱為「河盲症」的原因。

只要吃藥就能根治

既然河盲症是因為寄生蟲引起的疾病,只要有藥物能有效殺死蟠尾絲蟲等類型的寄生蟲就能痊癒。

目前已知,只要讓河盲症流行地區的所有人,連續十年每年都吃一次伊維菌素(ivermectin)這種特效藥,就能有效根絕河盲症。

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雖然有專門對付河盲症的特效藥,但如果患者身上還有其他的寄生蟲的話,這種藥物很有可能會致命。圖為 2014年3月,在埃及開羅一名 32歲的盲人媽媽把女兒抱了起來。

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問題出在別種寄生蟲

然而,問題就出在這裡──伊維菌素這種特效藥不只會殺死蟠尾絲蟲的幼蟲而已。

如果河盲症患者身上同時帶有「羅阿絲蟲」(Loa loa)這種在非洲也很常見的寄生蟲時,患者只要一服用伊維菌素,使得「羅阿絲蟲」的幼蟲在短時間內一次死光光,就有可能讓患者因腦腫脹(brain swelling)致死。

不吃藥只是失明  吃了藥還可能會死掉

這也就是為何既然已經有對付河盲症的特效藥,但還是有不少民眾不願接受治療的主因:不吃伊維菌素頂多只是失明而已,吃了藥還有可能會死掉。

那就先找羅阿絲蟲吧

所以,只要能預先知道哪些人身上帶有「羅阿絲蟲」,讓這些人不要吃伊維菌素的話,問題是不是就能解決了呢?

為了能夠事先診斷出那些人身上帶有「羅阿絲蟲」,美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)發展了一項新的技術「LoaScope」,而且這項技術只需要一台智慧型手機就能夠搞定。

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圖為肯亞維多利亞湖(Lake Victoria)姆凡加諾島(Mfangano Island)上的孩子們開心地笑著。

Photo: Dietmar Temps

只要一台智慧型手機就能搞定

搭載「LoaScope」功能的智慧型手機,在相機鏡頭上多了顯微鏡的功能,並外接一個由 3-D列印技術打造出來的塑膠小盒子當作檢測室。

只要受試者提供一滴血當作檢體放進檢驗室當中,再透過這台搭載「LoaScope」的智慧型手機按下相機快門之後,這張照片就會上傳到雲端的演算系統,自動檢測患者血液當中被寄生蟲感染的程度有多少嚴重。

羅阿絲蟲篩檢成功

這項研究發表於《新英格蘭醫學雜誌》上,研究團隊利用「LoaScope」的技術,在喀麥隆(Cameroon)進行寄生蟲篩檢。

這項技術使村莊裡超過 1萬5,000名河盲症患者在不需要擔憂「羅阿絲蟲」的潛在威脅下,透過伊維菌素投藥,成功根治河盲症,當中沒有任何一個人因服用伊維菌素而死。

上圖為顯微鏡下,在患者血液中所能觀察到的「羅阿絲蟲」。

讓電腦來挑寄生蟲

研究團隊的德安布羅西奧(Mike D'Ambrosio)表示,他們一開始想到的作法是,請當地的醫生協助拍攝照片,這些照片上傳到雲端之後,就能由遠在加州的檢測人員來看樣本裡面有沒有寄生蟲。

但是這個念頭沒有持續太久,因為沒有人會想要一直看到樣本裡出現寄生蟲。所以他們決定要想出一套可以讓電腦自動辨別「羅阿絲蟲」的辦法。

利用幼蟲蠕動速度來辨別

德安布羅西奧說:「這就是為何我們想到要利用蠕蟲運動的方式來觀察它。」

他解釋道,「羅阿絲蟲」的幼蟲比起其他蠕蟲在血液裡蠕動的速度更快更劇烈,利用「羅阿絲蟲」幼蟲的這種特徵,他們就能利用電腦設計出一套演算法,用來辨別這些「羅阿絲蟲」。

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「LoaScope」的特色就是對於慣於使用智慧型手機的年輕人來說,操作方式非常容易上手。圖為 2010年7月,喀麥隆足球員艾托奧(Samuel Eto'o)正在講電話。

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有手機的年輕人學很快

喀麥隆的寄生蟲權威坎明諾(Joseph Kamgno)醫生在 2016年拿到了這台搭載「LoaScope」功能的智慧型手機,他形容這是一個「革命性」的發明。

坎明諾表示,他們很驚訝也很高興居民們在兩天的培訓以後,都能學會「LoaScope」該如何操作,並回到自己的社區裡面協助檢測。他說:「幾乎所有的年輕人都有手機,而且他們可以很快學會(操作)『LoaScope』。」

把這項技術推廣出去

負責這項計畫的共同作者柏克萊分校生醫科學教授弗萊徹(Daniel Fletcher)說:「這不僅是為打擊河盲症往前邁進一步,這也證明了搭載在智慧型手機的行動式顯微鏡可以安全且有效地擴展到醫療保健上。」

他也說,這項技術不只是能夠應用在河盲症上,透過行動式顯微鏡不只在醫療資源匱乏的地區或甚至是在美國,都可以用於改善其他疾病的診斷或治療上。

上線時間:2018/04/18
增修時間:2018/04/19  修正內文


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參考資料:
01 New tech revolutionizes fight against old diseases
02 Applying Silicon Valley Smarts To Age-Old Diseases
03 A cellphone-based microscope for treating river blindness