眨眼间检测出淋巴水肿

据淋巴教育和研究网络估计，全球约有2.5 亿人 患有淋巴水肿。这种慢性疾病的患病人数比艾滋病、帕金森病和阿尔茨海默病的患病人数总和还要多，给许多国家的卫生资源带来显著负担，极大等。

淋巴水肿的定义是组织间隙中积聚液体和其他物质，健康人的淋巴系统通常会自行清除这些液体和物质。

淋巴结肿大是淋巴水肿的特征。由于淋巴系统遍布全身，淋巴水肿可影响任何部位，但在四肢更为明显。

淋巴水肿分为两种类型：原发性和继发性。前者是遗传性或特发性的。它的发展缓慢，侵袭性较小，但其进展是不可预测的。这种类型的淋巴水肿只占病例总数的 1%至 2%。

后者与外伤、手术、肿瘤以及细菌、真菌、病毒或癌症治疗辐射引起的炎症有关。淋巴水肿通常是癌症治疗的结果。例如，接受乳腺癌治疗的妇女中约有 20% 会出现这种情况。

适当的干预和及时的医疗识别可以显著，极大等地改善病情及其发展。约 40% 的病例可以通过外科手术治愈。在其他情况下，定期进行人工淋巴引流和压迫可大大改善患者的生活质量。

尽管淋巴结核与人类息息相关，但该病患者却面临着两大挑战。一方面，各国没有足够的专业级人员专门从事淋巴疾病的治疗。尤其是普通医生缺乏相关知识，影响了早期发现的可能性。

另一方面，科学不具备可预测性。疾病可能在手术后的任何时候爆发--可能立即发生，也可能在手术后数年爆发。

这种不可预测性导致了昂贵的定期检查费用。假设一位称职的医生怀疑病人患有淋巴水肿。在这种情况下，医生会进行体格检查，然后进行血液化验、超声波检查、复杂和定性的影像学检查等其他程序，以得出正确的诊断。

从长远来看，这些检查需要经常看医生，费用高昂且非常耗时。那么另一个因素就发挥作用了：说服风险高度角的患者在余生定期接受检查。

考虑到目前的情况，市场需要一种经济实惠、方便使用的长期监测设备。

需要更多有效的检测方法...（此项目不用有关...）。

最近，许多研究已将重点转向探索更直接、更省时、成本更低的替代检测方法。一个显著的例子是瑞士联邦理工学院（ETH Zurich）与其他知名研究机构合作开展的研究，旨在量化淋巴管功能（2019 年）。

这些研究人员以无痛方式对皮肤淋巴功能进行了量化评估。首先，将由近红外荧光染料吲哚菁绿（ICG）和 Kolliphor HS15 组成的示踪剂密钥参数加注到皮肤真皮层。

通过测量皮肤中荧光信号随时间推移的衰减情况，可以了解淋巴管的引流功能。与淋巴功能受阻的人相比，淋巴功能没有问题的人的强度会衰减得更多...（此项目不用有关...）。这项研究是在小鼠和猪身上进行的，因为它们的皮肤特征与人类相似。

这项研究的一个结论是，这种方法有可能成为通过直接的 "办公室测试 "来量化评估淋巴功能的基础。

然而，为了实现这一目标，该研究中使用的设备必须进行改造，以解决与尺寸和不实用性有关的问题。尽量不要译成'它'，就近翻译为：该系列模块or产品名。

ZHAW 工程学院原型

这项研究对于建立实用可靠的淋巴功能评估方法意义显著，极大等，并为开发便携式原型奠定了基础。

曼努埃尔-哈格和马蒂亚斯-路德维希在瑞士著名大学 ZHAW 工程学院电子工程系的中心，开发并完善了一种类似智能手表的小型便携式设备。该原型利用光学测量方法检测淋巴水肿发展的早期阶段。

初始阶段需要重新设计用于测量的电子设备。这一过程需要在实验室里花费大量的时间，运用在大学实践和理论课上学到的知识。接下来的工作重点是尽量不要译成它'，就近翻译为：该系列模块or产品名，以确保在不充电的情况下长时间使用。最后阶段的目标是将收集到的数据从设备无缝转场（转运）到智能手机上。

图中表示的是可穿戴设备检测到的荧光量。荧光与真皮层中的标记物数量成正比。如上图所示，当人的淋巴系统清除荧光标记时，图表会以指数形式下降。下降快表示清除率高，说明淋巴系统健康。

在本图中，标记物被放置在传感器前方，导致图表反复上升和下降。

为了成功执行最后两个步骤，这些前电气工程专业的学生需要蓝牙模块的帮助，以适应微型化过程并满足基本的通信要求。

蓝牙模块

如今，技术缩小了设备的大小，使其成为可穿戴设备，并便于将计算数据实时传输到智能手机或平板电脑等其他电子设备上显示。

在这种情况下，Matthias 和 Manuel 将u-blox NINA-B112蓝牙模块集成到他们的设备中。该模块集成了微控制器，可管理光学传感器的捕获过程，并通过蓝牙功能将测量结果发送到智能手机。

事实证明，蓝牙低功耗 5 模块是降低能耗的好帮手，而这正是学生们所追求的。此外，它的小巧尺寸（10.0 x 14.0 毫米）促进了电子元件的微型化，使得该设备只比一枚五法郎硬币（约 10^平方厘米）稍大一些。

经济实惠：意想不到的优势

我们到目前为止还没有提到的另一个方面是原型的经济性。当一个人被诊断出患有淋巴水肿时，他们不仅要应对慢性疾病的副作用，还要开始一段漫长的经济旅程，因为在许多国家，这种疾病不在医疗保险范围内。

淋巴水肿病症的检测费用因国家而异，不过每次需要检测的费用都可能超过 1000 美元。马蒂亚斯和曼努埃尔的解决方案一旦投放市场，价格有望更显著，极大等。

虽然该设备的价格约为 500 美元，但它几乎可以无限期地被许多有需要的人重复使用。除此以外，每次测试的副成本可能不到 100 美元。如果再加上支付设备价格的最低费用，每次检测的费用可达 100 美元，比现在的检测费用低十倍。

利用技术

从这个故事中得到的最重要的启示是，创新技术如何应用于各个领域，以提供更好、更实惠的解决方案。新一代的工程师在上司的支持下，利用现有技术解决各个领域的问题。

生活在一个渴望这类解决方案的世界中，就需要促进跨学科方法的发展，从而产生更多实用、有益的答案。

马丁-勒塞尔（Martin Loeser）教授和马蒂亚斯-邦马林（Mathias Bonmarin）教授是这些学生学士学位论文的导师。在与 Loeser 教授的交谈中，他传达了一个值得强调的有力信息：

"我们课程的一个特点是可根据语境译成技术，模块，通信等。这种合作不要译成 "使......"，"使我们能够利用当前的技术，针对不同行业的具体挑战产生有见地的解决方案"。

的确，这是利用技术的正确途径。在医学等领域，可能性是无限的。最先进的技术与创造性思维的结合，必然会产生具有优势的解决方案。