演讲实录
我总喜欢先去设想最坏的结果,这种习惯偶尔会把我搞糊涂。如果我身体上有莫名的疼痛,以前未曾经历过,我也找不到原因,我可能把背部僵硬想成是心脏病,或是把小腿肚疼痛想成是深部静脉血栓。不过到目前为止,我还没有被诊断出有致命疾病或不治之症。有时我们就是会有不明原因的疼痛。
但不是每个人都像我这么幸运。全世界每年有超过5000万人死亡。特别在高收入国家,慢性疾病导致了大部分死亡,如心脏病,慢性肺病,癌症,阿兹海默病及糖尿病。
现今,在检测和治疗很多慢性疾病上,我们已经有了长足的进展。而现在,我们在健康领域想要有更进一步的发展,不能只靠研发新的疗法。这很显而易见,因为很多疾病都有一个共同点:疾病被治愈的几率与启动治疗的时间点有着密切关联。然而,通常只有当症状出现时,疾病才会被发现。问题是,其实很多疾病都非常隐匿,没有症状,难以被诊断。因此,我们需要有新的方法,帮助我们在疾病早期以及症状出现以前就进行检测。也就是通常所说的疾病筛查。
世界卫生组织对筛查的定义是:“利用迅速、简单的检查操作,在看似健康的个体身上找出疑似病症。”这个定义有点长,我想强调它所说的“迅速”和“简单”。因为目前现行的筛查与之相比,恰恰是完全相反的。如果有人做过结肠镜检查,就知道我要表达的意思,那是结直肠癌筛查中的一项。
目前有很多种类的医疗工具能够用来做筛查,从医疗成像技术,如X射线成像或核磁共振成像,到血液检测和组织活检。不过我们一直忽略了一种筛查方法,一种更为容易获取、来源充足的方法,它在医学分析的前景很被看好,那就是呼气。
我们呼出的气体主要由五种成分组成:氮气,氧气,二氧化碳,水及氩。除了这主要的五种之外,还有其他数百种极少量的成分,被称为“挥发性有机化合物”。对这些挥发性有机化合物的分析,我们称为呼气分析。其实在场就有许多听众做过这种呼气分析。想象一下:在深夜你驱车回家,突然间有个友善的警察将你拦住,以和善但坚定的口气,请你停车,请你对着类似这个装置呼气。这是一个酒精浓度探测器,用来测量你体内的酒精浓度,以确认你目前的身体情况是否适合开车。
想象一下类似这种的装置,它不能能够检测酒精浓度,还可以检测我前面提到的疾病,甚至更多。一个人呼气的气味与特定身体状况有关联的概念,其实可以追朔到古希腊时期。不过一直到了最近,呼气分析的研究才有飞速的进展。我们曾有的梦想已经实现。让我们再看一次我先前展示在屏幕上的清单,其中大多数疾病,它们的科学本质,提示它们能以呼气分析检测出来。
这是如何运作的呢?其中最重要的部分是,一台能够检测挥发性有机化合物的传感器。简单来说:当检测到呼气样本时,传感器就会综合我们呼气里的挥发性有机化合物,输出一个复杂的信号。这个信号能够代表我们体内的新陈代谢,微生物,以及生化过程等情况。如果你有疾病,你体内的有机物,包括你呼气时的气体成分,将会产生变化。最后你唯一要做的事就是检测那些特定的信号,查看它是否符合那些特定的身体状况。
科技会带来许多不可否认的好处。首先,传感器能够微型化,并整合为一个手提式的装置,就像是酒精浓度探测器一样。这使得我们能够在许多地点进行检测,甚至在家里也可以。因此,我们再也不需要跑到诊所或医院进行检测。
其次,呼气分析为非侵入式检查,就像是对着酒精浓度探测机呼气那么简单。如此简单的使用方法能够减轻病人的负担,同时也是一个让大家能广泛接受这项技术的原因。
第三点,这项技术非常灵活,同一部装置能够同时被用来检测各式各样的身体状况。呼气分析能同时筛查多种疾病。现今,每种疾病通常需要通过不同的医疗工具才能进行相应的筛查,这意味着你只能筛查出你想找到的疾病。
由于这些特点,呼气分析技术注定将提供传统筛查仪器所缺乏的信息。更重要的是,这最终为我们将提供一个检测价格低廉的医疗分析平台。而现有的医疗工具,单次使用的费用都相当高昂,因此为了降低检测费用,人们必须限制筛查量。这意味着:只有少数的人,像是高风险人群,才会接受筛查;同时每个人的筛查项目总数必须尽量减到最低。如果能够让更多的人群,在长时间内做更频繁的筛查,不是更有益处吗?尤其是后者会带给我们相当重要的价值,那就是长期数据。
长期数据是记录同一个患者数月甚至数年病情的资料库。现今,医疗决策通常是基于患者有限的医疗病史来进行决定。在这种情况下,我们只能将患者的健康状况和平均参考人口的健康状况做比较,来检测到病患的异常状态。长期数据为我们打开了崭新的空间,使我们能够根据患者的医疗病史,检测出患者身上的异常情况。这将为个体化疗程铺路。
听起来很棒,不是吗?现在你们一定都有这个问题,如果这项技术真如你所说的这么好,为什么现在还无人使用呢?我只能给你们的答案是,不是每件事都像它听起来的这么简单。这中间还有很多技术挑战。
例如:我们需要一个极其可靠的传感器,能够检测到挥发性有机化合物的混合体,并有着充分的再现性。另一个技术的挑战是,如何非常精确地采集患者的呼气样本,从而保证在采集样本过程本身不会影响分析结果呢?另外,我们还需要数据资料。呼气分析需要经过临床试验的验证,我们需要收集足够多的数据资料,才能在基线资料上,比较出个别患者的健康状况。只有基于足够多的数据资料,并被广泛的使用的情况下,呼气分析才能成功。
如果呼气分析能实现应用,这项技术将改变我们的医疗保健体系。从一个被动、只有症状出现时才会有反应的体系,成为能在早期发现疾病,早在症状开始之前就能检测、诊断和治疗的医疗照保健体系。
这把我们带到了最后且最核心的问题:究竟什么是疾病?想象一下,呼气分析能够商业化,早期筛查变成常规的身体检查,剩下的一个问题,其实也是任何一个筛查都要面对的问题,就是疾病的种类极多,你不可能百分之百的确定你身上的疾病是否会出现症状,或者将置你在险地。我们将这称之为过度诊断。
这给了我们一个难题。当筛查提示有疾病风险时,你可以决定不去治疗,因为你可能不会因此而遭受病痛。但如果当你得知,这种潜在的疾病可能致死呢?你将受到多大的折磨?你会不会后悔当初被筛查出这种风险?
你的第二种选择是去接受早期治疗,并祈祷能够治好它。不过治疗通常也伴随着副作用。更准确地说,更大的问题不是过度诊断,而是过度治疗。并不是说有治疗方法,你就需要立即去医治疾病。
日益增加的常规筛查,将带来另一个问题:我们该如何看待一种疾病是需要治疗,还是无需多虑的身体异常?我希望,常规的呼气分析筛查能够提供足够的资料及见解,让我们在未来打破这种僵局,并且有十足的把握预测它是否需要或何时该进行早期治疗。
我们呼气时的挥发性有机化合物,蕴含着我们生理方面的庞大资讯。我们目前对它的理解只是冰山的一角。当我们从更多人群中收集到更多数据资料,包括所有的性别,年龄,民族及生活方式,呼气分析的威力才能增强。最后,呼气分析应该不仅仅是一个强而有力的工具,它还能帮助我们主动检测特定疾病,最终使我们能够预测以及预防疾病。这应该提供了足够的动机,让大家来拥抱呼气分析所带来的机会和挑战,包括像我一样的长期疑虑患者。