打擊非洲河盲症,靠一支智慧型手機就能搞定

作者 | 發布日期 2018 年 04 月 22 日 0:00 | 分類 AI 人工智慧 , 手機 , 生物科技 follow us in feedly

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,只要吃抗生素就好,但事情沒這麼簡單。



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。

▲ 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,這種藥物很有可能會致命。上為 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。(Source:達志影像)

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,患者只要一服用伊維菌素,使「羅阿絲蟲」幼蟲在短時間死光光,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

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

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,問題是不是就解決了呢?

為了事先診斷出哪些人身上帶有「羅阿絲蟲」,美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)發展了一項新技術「LoaScope」,且這項技術只需要一支智慧型手機就能搞定。

▲ 肯亞維多利亞湖(Lake Victoria)姆凡加諾島(Mfangano Island)的孩子開心地笑著。(Source:Flickr/Dietmar Temps CC BY 2.0)

只要一支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功能,並外接一個由 3D 列印技術打造出來的塑膠小盒子當檢測室。

只要受試者提供一滴血為檢體放進檢驗室,再透過這台搭載「LoaScope」的智慧型手機按下相機快門,這張照片就會上傳到雲端演算系統,自動檢測患者血液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》,研究團隊利用「LoaScope」技術,在喀麥隆(Cameroon)進行寄生蟲篩檢。

這項技術使村裡超過 15,000 名河盲症患者不需要擔憂「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。

▲ 顯微鏡下,患者血液中能觀察到的「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看樣本裡有沒有寄生蟲。

但是這個念頭沒有持續太久,因為沒有人想要一直看到樣本出現寄生蟲。所以他們決定想出一套讓電腦自動辨別「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觀察牠。」

他解釋道,「羅阿絲蟲」的幼蟲比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」。

▲「LoaScope」的特色就是對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。(Source:達志影像)

有手機的年輕人學得很快

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

坎明諾表示,他們很驚訝也很高興居民在兩天培訓以後,都能學會「LoaScope」該如何操作,並回到自己的社區裡協助檢測。他說:「幾乎所有年輕人都有手機,而且他們很快就學會(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,可安全且有效擴展到醫療保健。」

他也說,這項技術不只能應用在河盲症,透過行動式顯微鏡,不只醫療資源匱乏的地區甚至美國,都可以用於改善其他疾病的診斷或治療。

(本文由 地球圖輯隊 授權轉載;首圖為 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],兩位年輕人都是盲人;來源:達志影像)