傳統(tǒng)的乳腺成像技術(shù)不僅準確率偏低,而且還會給病人帶來生理和心理上的痛苦。因此,妻子罹患癌癥后,核物理學(xué)家愛德華•弗林發(fā)誓:一定要找到一種更好的乳腺成像技術(shù)。乳腺成像市場正在不斷壯大,目前已經(jīng)達到60億美元的規(guī)模,希望從這個市場分得一杯羹的人并不只有他一個。
1978年,愛德華•弗林博士的第一任妻子在心臟驟停后陷入昏迷,這位核物理學(xué)家當時立下誓言:一定要打造一臺能夠挽救生命的機器。弗林的妻子于18個月后過世,但這段經(jīng)歷卻促使他立志要發(fā)明一項能夠使用磁場映射大腦活動的技術(shù)。
弗林的第二任妻子在53歲時被診斷出患有早期乳腺癌,這時,他已經(jīng)做好了準備,打算進行第二輪嘗試。他之前研制的技術(shù)再次被證明是有用的。雖然乳房 X線照片已成功地檢測出異常細胞,但弗林認為檢測和治療妻子的癌癥的程序似乎不夠充分。他說:“似乎根本沒必要使用放射療法。這種療法會在乳房組織上造成大量疤痕,她以后就再也無法進行有效的乳房X線檢查了。”
于是,弗林一頭扎進了家里的車庫中(他的家在新墨西哥州阿爾伯克基),隨后的6個月里,他一直呆在那里,研究出了更好的辦法。弗林的目標是,使用磁性納米粒子開發(fā)出一種比典型的乳房X線照片侵害性更小的乳腺癌檢測方法。“不幸的是,我在車庫里無法獲得完成這一設(shè)施所需的液體氦,”弗林開玩笑說。于是,他把他的設(shè)備搬到了新墨西哥大學(xué)健康科學(xué)中心(University of New Mexico Health Sciences Center)的一個實驗室中。通過與弗林新成立的公司Senior Scientifics合作,這臺現(xiàn)在被稱為超導(dǎo)量子干涉器(SQUID)的設(shè)備終于得以完成。
弗林并不是第一位意識到數(shù)字化乳房X線照相術(shù)存在缺陷的人。全美各地的婦女都發(fā)現(xiàn),這個檢測過程經(jīng)常讓人感到不適,很容易引發(fā)焦慮情緒。為了獲得一張清晰的圖像,數(shù)字化乳腺攝影機通常需要用兩個薄板擠壓乳房,這是為了讓所有的乳腺組織處于同等寬度。有些婦女乳房組織相對而言更豐滿緊密,甚至擠壓乳房這一行為有時都不足以獲得準確的檢測結(jié)果,還需要采用核磁共振成像(MRI)或超聲波等手段進行后續(xù)檢查。
醫(yī)療器械領(lǐng)域的大型公司正嘗試著尋找一種更好的辦法。GE、飛利浦(Philips)和豪洛捷(Hologic)等公司都在爭取價值近60億美元的醫(yī)療成像行業(yè)更大的份額,行業(yè)分析機構(gòu)弗若斯特和沙利文公司(Frost & Sullivan)認為,乳腺檢查設(shè)備是這一領(lǐng)域的重中之重。2011年,美國總計進行了大約4,000萬次乳房X線檢測,這個市場已經(jīng)成熟,亟待更出色的醫(yī)療技術(shù)。成像和數(shù)字化乳房X線檢測機今年在美國的銷售總額為4.25億美元,預(yù)計將維持緩慢但穩(wěn)健的增長勢頭(到2015年將增長4%)。
豪洛捷公司發(fā)言人大衛(wèi)•丹尼爾森表示,沒有得到滿足的需要正在激發(fā)起新的需求。該公司的數(shù)字化層析X射線照相組合系統(tǒng)于2月份獲得美國食品及藥物管理局(FDA)的批準。這種機器的外形和運行機理與典型的乳房X線照相系統(tǒng)非常類似,但它包含了一個高射傳感器,這種傳感器能夠掃描1毫米的乳房組織表層,進而拍攝出乳房的三維圖像。雖然通用電氣公司在2000年開發(fā)出數(shù)字化乳房X線照相術(shù),并由此成為這一領(lǐng)域的開拓者,但豪洛捷公司現(xiàn)在是這一產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,每月銷售的乳房X線照相系統(tǒng)占全美銷售量的65%。
GE公司的SenoBright系統(tǒng)也于10月份獲得了美國食品及藥物管理局(FDA)的批準。除了傳統(tǒng)的乳房X線掃描以外,該系統(tǒng)還采用對比手法,產(chǎn)生出一種效果得以增強的二次圖像。這種對比可以讓人們更清晰地解讀圖像,非常類似于采用核磁共振成像進行后續(xù)檢查所獲得的效果。雖然通用電氣公司預(yù)期這項新技術(shù)的陽性檢測結(jié)果出錯率將“顯著”低于當前的乳房X線照相系統(tǒng),但它依然無法檢測出某個腫塊是否發(fā)生了癌變,而一些醫(yī)生認為這正是新技術(shù)能否成功的重要指標。
據(jù)美國癌癥協(xié)會(American Cancer Society)統(tǒng)計,美國今年大約有30萬名婦女被診斷出患有乳腺癌。紀念斯隆-凱特琳癌癥中心(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center)乳腺成像部主任伊麗莎白•莫里斯認為,雖然頻繁的篩查和早期檢測可以降低死亡率,降幅最高可達30%,但乳房X線照相術(shù)的“黃金標準”遠遠不夠完善。她說,普通乳房組織中20%的癌病變無法通過乳房X線照片檢測出,對于乳房組織更緊密的女性,這一比例甚至高達50%。即使X線真的發(fā)現(xiàn)了異常,復(fù)診時也有差不多70%的病人發(fā)現(xiàn)這些病變并非陽性,這意味著她們并沒有患上癌癥。“我完全無法確認,三維成像技術(shù)是否能夠帶來顯著的變化,改變這個行業(yè)的現(xiàn)狀,”莫里斯說。“最重要的問題是,我們什么時候能夠植入某種東西,可以讓我們看清楚癌病變的位置,同時進行靶向治療。”
MD安德森癌癥中心(MD Anderson Cancer Center)的約翰•黑茲爾認同這種看法。他說,實際上,這也是MD安德森癌癥中心今年8月份同意對愛德華•弗林的磁性納米顆粒技術(shù)進行臨床前評估的原因所在。不同于普通的乳房X線照相系統(tǒng)(它只能檢測出至少由1億個癌細胞構(gòu)成的腫塊),弗林的納米顆粒技術(shù)能夠檢測出由10萬個癌細胞構(gòu)成的腫塊,而且經(jīng)過目前的編程,可檢測出的細胞數(shù)量將降低至1,2000個。等到這種技術(shù)正式投入商用時,它能夠在癌細胞發(fā)展至第一階段之前就將其檢測出來,可檢測出的細胞數(shù)量將降至“幾千個”,Senior Scientifics公司【現(xiàn)在已隸屬于曼哈頓科學(xué)公司(Manhattan Scientifics)】總裁杰拉爾德•格拉夫說。“成像技術(shù)這條路根本就是錯的。治療癌癥不應(yīng)該盯著形態(tài),而應(yīng)尋找某種細胞。”
弗林的技術(shù)不是生成某個癌細胞大腫塊的圖像,而是在納米粒子附著于癌細胞時發(fā)出磁信號。通過這種技術(shù),醫(yī)生們不僅可以觀察到癌細胞的位置,還可以掌握它們的數(shù)量。盡管這種技術(shù)目前還遠遠無法獲得食品及藥物管理局的批準,弗林的夢想很有可能到若干年之后方能實現(xiàn),但弗林聲稱,他的工作朝著正確的方向又邁出了一步。