用于测量组织样品电阻抗的装置的制作方法

专利名称：：用于测量组织样品电阻抗的装置的制作方法用于测量组织样品电阻抗的装置本发明4是供了用于测量组织样品电阻抗的装置。已知可通过测量病人组织阻抗监控某些病理状况。这可通过将电极用于组织而得以实现，低压电流可通过该电极流过所述组织。已知利用该方法检测非正常的细胞生长(可能是发生肿瘤的征兆)。已将电阻抗谱法用于鉴别组织样品的癌变前变化，尤其是用于鉴别称为宫颈上皮内瘤样病变(CIN)的宫颈癌癌前P介段。阻抗测量可用于4企测病人的其他状况。例如，开始分娩伴随着组织阻抗的变化，而该变化可通过这种测量予以确定。电阻抗谱法通过使导电的纟笨针与组织样品接触测得上皮组织(例如宫颈上皮)的电阻抗谱。生物组织具有电阻抗，而所述电阻抗又依赖于通过所述组织的电流的频率。生物组织包括许多组分，例如具有电阻性质和电容性质的细胞核和细胞质。已知癌变组织和癌前组织中细胞核大小、细胞形状和形成组织的细胞排列发生了明显变化。这些变化影响组织样品的电阻抗，因此电阻抗断层成像可用于检测细胞结构的明显变化，进而用于诊断患有CIN的病人。已发现电阻抗的强度和电阻抗对组织样品频率的依赖性可表征组织组成。已发现不同的组织结构与电阻抗谱中的不同频段相关。已发现在低频率(小于约1kHz)电流因为细胞膜的电容作用而无法通过细胞，同时在较大的膜界面发生电荷堆积。在中间频率(例如在约1kHz-lMHz区域(也称为(3分布区))，细胞结构为组织电阻抗的主要决定因素，同时电流开始通过细胞膜。然而，在较高的频率(大于约1MHz)电流能通过细胞和细胞核，在更高的频率(>1GHz)分子结构为组织样品电阻抗的决定因素。在卩分布区的低频部分，可认为低频电流通过组织样品的细胞外间隙。因此通过细胞外的电流和对所述电流的电阻取决于细胞间隙和细胞的排列方式。然而，在较高的频率电流可穿透细胞膜，同时通过细胞内和细胞外间隙。因此通过细胞的电流和电流电阻取决于胞内空间，同时还可能取决于细胞核大小。已知通过测量一定频率范围内的组织样品产生的电流图和利用反演法，可确定由组织结构产生的电参数。已发现给定组织样品的细胞内电阻受到细胞核和细胞相对大小的显著影响。因此，已发现组织样品的电阻抗可用于区分细胞核体积和细胞质体积比值不同的组织。细胞核体积和细胞质体积比值较高的组织样品可能是癌前组织的征兆。电学快报(ElectronicsLetters),36(25)2060-2062和柳叶刀(Lancet),355:892-95公开了利用在一个端面装有四个电极的探针所得电阻抗测量结果在宫颈细胞学中的应用。例如，已知宫颈组织在癌前阶段的主要变化为上皮细胞层的逐步破裂和细胞核大小的增大。因此，这些变化在中间频率对组织样品的电阻抗有影响，从而电阻抗可用于诊断癌前组织的存在。测量组织样品的电阻抗给出多个频率下电阻抗的平均值。然后将这些形成电阻抗谱的数据通过最小二次方差法代入US-2003/0105411讨论的以下形式的Cole等式中得出Ro、Rm和Fo的近似但。Ro和1分别为组织样品在非常低的频率和非常高的频率时的电阻抗，Fe为频率，a为常数。a随组织异质性而增大，然而可假设a为零以提高估算Fc的准确性。在这种情况下，由与串连的电阻S和电容C并联的电阻S构成的等价电路具有上式给出的阻抗Z，其中参数R、S和C由此可由拟合的Cole等式确定。因为在已知导电率的盐水中对探针进行了校正，因此R和S与导电率成反比，同时其单位为Qm。因此R和S可能分别与细胞外间隙和细胞内间隙相关。C与细胞膜的电容相关，同时其单位为！iF.m-1。WO-01/67098公开了测量组织样品电阻抗的导电探针在组织样品电阻抗谱的体内测量中的应用，其中所述探针包括位于探针末端的四极电极排列。通过引用将该文献公开的主题结合到本申请说明书中。已知的电探针具有某些缺点。使用后必须对所述探针进行消毒，例如使用清洁剂。消毒探针不仅会增加成本而且浪费时间。因此筛选单元必须具有大量探针，从而使得当使用过的探针在消毒过程中时，存在足够可用于筛选所需数量病人的已消毒探针。WO-98/41151公开了用于进行光学和电学测量的探针的可丟弃无菌外壳。所述外壳包括紧挨外壳光学窗口的位于外壳末端的电极。位于外壳末端的电极靠近光学窗口确保了可对组织的同一区域同时进行光学和电学测量。内部探针包括形成与外壳中的电极电接触的电连接。然而，探针电连接和外壳中电极间的电接触的任何失败都将导致可能引起对病人错误诊断的错误读数。因此，使探针外壳与探针正确连接以得到组织样品电阻抗的准确测量结果给操作者带来了不必要的麻烦。将电极装在开口的外壳中还意味着制造成本高。本发明提供了用于测量组织样品电阻抗的装置，所述装置包括(a)其一端具有电极的长形探针，通过该探针在所述装置和与其接触的组织间传送电信号；和(b)包括具有一封口端和一开口端并构成内部空腔的长管状壳体的外壳，其中探针装有电极的一端可装入所述孔穴，至少部分外壳由满足以下条件的材料构成当其与组织样品接触时，其能通过外壳在电才及和组织样品间形成导电通^各，同时当与组织样品4妄触时，所述材料的电阻率大于组织样品的电阻率。所述外壳可至少部分由具有多孔结构的不导电聚合物材料形成，从而使当其与组织样品接触时其可为体液浸渍，并通过所述外壳在电极和组织样品间形成离子导电通路。所述外壳可至少部分由本身导电的材料形成。例如，其可由载有导电填充剂的材料形成。合适的导电填充剂的实例包括某些碳黑。优选外壳材料的电阻率(当为体液浸渍，如果通过外壳的导电率依赖于体液中的离子传导时)与组织样品的电阻率的比值为至少约10，更优选至少约50,尤其为至少约100，更尤其为至少约500，例如至少约1000。已知组织样品的电阻率通常为约1Qm。优选，至少部分外壳由满足以下条件的材料构成当所述材料与组织样品接触时其电阻率大于约1Qm，优选大于约500Dm，例如大于约1000Qm。优选，至少部分外壳由满足以下条件的材料构成当所述材料与组织样品接触时其电阻率小于约5000Qm，更优选小于约4000Qm，例如小于约2500Qm。可通过使其与已知导电率的溶液接触并获得导电率测量结果对所述探针进行校正。校正可考虑外壳材料的电阻率等因素。已发现合适的外壳材料的有效孔径大小为至少约0.5nm，更优选大于约2nm,例如约3nm。优选，外壳材料的有效孔径大小不大于约15nm,更优选小于约10nm，例如约5nm。较小的孔径大小有助于有效阻止污染物，尤其是细菌和病毒。测量孔径大小的优选方法包括使用分子分子量彼此不同的聚乙二醇分子的溶液。加压膜上的溶液。外壳材料允许溶液通过其的通量的变化取决于聚乙二醇的分子量。JEnvirEngrg,第128巻第5期，399-407页(2002年5月)/>开了合适的测量方法。邻近电极的封口端外壳材料可与其其他部分的外壳材料不同。至少部分外壳壁可由不可渗透的材料形成。既然可优选外壳壁由一种材料形成，因此外壳的不同部分可使用不同的材料。在外壳与组织样品接触前将其上装有电极的探针端置于外壳孔穴中。优选，至少部分外壳由具有多孔结构的不导电材料构成，当所述材料与组织样品接触时，其使得外壳为允许在探针上的电极和组织样品之间进行离子传导的水溶液所浸渍。或者，至少部分外壳由导电材料构成，所述材料的电阻率大于组织样品的电阻率，同时通过外壳在电极和组织样品间形成导电通路。所述外壳的优势在于其可轻易地固定在探针上，而无需外壳对准探针上的电触点以在探针和外壳间形成电连接。此外，本发明外壳还具有以下优势所述外壳与组织的电接触面积较现有外壳(具有许多间隔在外壳表面的电极)更大。因此可测量与外壳接触的组织的整个面上的组织样品电阻抗。因此，相对于先前由例如WO-98/41151已知的构造，本发明装置的灵敏性和特异性得到了提高。本发明外壳的尺寸取决于待包覆探针的尺寸。优选本发明外壳的直径为至少约3mm，更^f尤选至少约5mm,例3口6mm。^f尤选所述夕卜壳的直径小于约15mm,更优选小于约10mm,例如8mm。优选所述外壳的长度为至少约100mm,更优选至少约125mm，例如150mm。优选所述外壳的长度小于约250mm,更优选小于约200mm，侈寸^口175mm。优选所述外壳应紧密结合在探针上。可优选外壳在电极附近紧密结合在探针上，从而使电极为浸渍外壳(由不导电多孔材料构成)的溶液所润湿，进而在电极和组织样品间形成导电通路。或者，优选外壳在电极附近紧密结合在探针上，从而使电极与导电外壳接触。还可优选外壳在外壳开口端紧密结合在探针上，从而减少物质(尤其是污染物)进入外壳内的探针表面上。所述探针可包括手柄和轴杆。探针的手柄与轴杆的突出端连接。一般而言，轴杆通常具有固定的横断面。轴杆的横断面(可沿其长度方向变化)通常小于手柄的横断面。手柄的横断面可沿其长度方向变化，例如以使用户的安全操作更加容易。特别地，可改变手柄的形状从而使其非常适于用户的手。电极通常排列在轴杆端或轴杆端附近。可将其装在探针的一个端面上，从而使其至少部分远离探针的手柄区。可将电极装在探针的侧壁上。依据待检查组织样品的结构选择电极的位置。优选，外壳至少用于包覆装有电极的探针端。优选外壳应包覆在检查过程中与病人组织样品接触的所有探针表面，至少包覆与其上存在体液的病人组织接触的探针表面。相应地，优选外壳包覆探针末端和至少部分探针轴杆，具体为探针末端和整个探针轴杆。外壳应固定在探针上，从而使其在检查病人组织的过程中不会变松或以其他方式移位。形成外壳的材料可具有弹性，可依赖所述弹性而有助于确保外壳在探针上。大量弹性材料可用于所述外壳以确保其在探针上。可使用夹子或其他机械紧固件。可改变探针的形状以助于确保外壳在探针上。例如，可在探针上设置沟槽以便外壳因为外壳材料的弹性或因为其他紧固件而变形嵌入。优选使用后将用过的外壳丟弃，然后更换新外壳。本发明优势在于同一探针可重复使用，而无需对在不同病人间使用的探针进行消毒。因此本发明外壳较已知的需要对探针或探针外壳进行消毒或者更换探针的筛选探针或探针外壳成本更低。优选，探针适于通过峰间值为至少约1pA的电流，优选峰间值为至少约10iiA,例如峰间值为至少约20pA。优选，探针通过峰间值小于约50的电流，例如峰间值为40^A。在一个优选实施方案中，本发明外壳适于传导峰间值为至少约10jLiA的电流，优选峰间值为至少约20|liA，例如峰间值为至少约30pA。优选，外壳通过峰间值小于约50jiA的电流，例如峰间值为40pA。优选，外壳的管状壳体与至少部分导电探针直接接触。优选，外壳由具有许多孔或通道的可透水不导电材料构成，其中水溶离子可通过所述孔或通道扩射。水和离子扩散进入和通过所述外壳使得电流由探针流向组织样品。如果本发明外壳由允许大量水溶离子扩散通过外壳的不导电多孔材料构成，则所述外壳具有高导电率。与组织样品接触时如果本发明外壳的导电率大于组织样品的导电率，则来自探针的电流将更多地通过外壳而非组织样品。在使用过程中，至少部分外壳与组织样品接触。优选，外壳由可透水不导电材料构成，所述材料允许水溶离子扩散进入外壳管状壳体进而在探针的电触点和组织样品间形成电接触。然而，水溶离子扩散进入由可透水的不导电材料构成的外壳发生在一段时间内，因此存在与本发明外壳读数相关的稳定时间。稳定时间为本发明装置所进行测量稳定下来以获得组织样品的准确测量结果所需的时间。如果外壳与组织样品接触的部分相对较厚，则离子扩散通过可透水的不导电外壳相对较慢，进而与外壳相关的稳定时间将相对较长。或者，如果可透水的不导电外壳与组织样品接触的部分相对较薄，则稳定时间相对较短。如果探针为相对较薄的外壳包覆，则使用过程中外壳破裂的风险变大。来自探针的电流必须能够穿透组织样品至足够深度以能够准确测定组织样品的电阻抗。宫颈鳞状上皮的厚度为约400pm。因此优选来自探针的电流穿透所述上皮至大于400pm的深度。影响外壳材料厚度选择的因素包括外壳足够厚从而使所述外壳具有耐受使用时所进行处理的硬度，而不会损坏至探针暴露于病人体液的程度。然而，也可优选减小外壳材料的厚度从而使导电通路的厚度变小。这可能有助于减少测量稳定所需的时间。优选，外壳与组织样品接触部分的平均最大厚度小于约100)im,更优选小于约75fxm,例如约50pm。优选，外壳与组织样品接触部分的平均最小厚度大于约10(im，更优选大于约25pm，例如40pm。外壳管状壳体壁的内表面不必与探针接触。例如，外壳封口端不直接与探针末端接触。优选，探针末端和外壳管状壳体内表面间设有间隙。优选，探针和外壳管状壳体内表面之间的间隙间存在润湿剂从而能够在外壳和探针间形成电接触。合适的润湿剂包括水溶液，例如盐水〖容'液。本发明外壳可由任何具有上述性能的合适材料构成。优选，外壳材料应在使用过程中所暴露的条件下物理稳定，例如在生理温度。优选，至少在外壳封口端使用的可透水不导电材料包括醋酸纤维素、聚醚砜、聚酰胺和纤维素中的至少一种。优选，至少在外壳封口端使用的导电材料包括载有碳的生物相容材料中的至少一种。用于形成本发明夕卜壳的合适材料包括MedicellInternationalLimited以Visking商标和MembranaGmbH以Cuprophan商标出售的纤维素基聚合物材料。以Visking商标出售的天然纤维素基聚合物材料的截留分子量(MWCO)为12000-14000。该纤维素基聚合物材料在60。C温度稳定，但在约120。C变形。以Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜的截留分子量为约10000道尔顿。已知Cuprophan具有良好的机械强度。此外，因为所述材料的高柔软度，Cuprophan穿孔的风险降低。Cuprophan为MembranaGmbH制造的满足标准透析处理所有基本要求的未改性纤维素透析膜。本发明可用于测量细胞样品的电阻抗以检测非正常细胞的存在。本发明也可用于检测病人的其他病症。例如，开始分娩伴随着组织阻抗的变化，而该变化可通过这种测量予以确定。还已发现怀孕妇女和未怀孕妇女宫颈组织电阻抗间存在显著差异。因此本发明可用于诊断产科或非产科相关病症。现通过以下实施例描述本发明实施方案实施例l-导电率对包括醋酸纤维素、聚醚《风(PES)、聚酰胺(尼龙)和纤维素的膜材料进行初步电学测量。然后选择以Visking和Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品进行进一步的电学测量。以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品为管状。以Visking和Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品的性质如表1所述。表1<tablecomplextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品的厚度测量结果为利用千分尺所得12个测量结果的平均值。其他数据由制造商提供。直接对置于金属夹钳间的以Visking和Cuprophan商标出售的天然纤维素材料样品进行第一组电学测试。第二组电学测试利用首先置于盐水溶液中然后置于黄瓜上的四极探针进行。然后将以Visking或Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品置于探针和盐水溶液或黄瓜之间。将黄瓜用作测试材料，因为黄瓜为具有细胞结构并因此具有特征电阻抗-潜的方i"更的测试目标。a)膜的测试边间测量结果由在相对端夹持在铝板和PTFE夹持器间的各样品的矩形件获得。面间测量结果通过将各样品的矩形件夹持在两黄铜板间获得。表示各样品的电阻R和电容C的等价组合利用WayneKerr精密分析仪6425型在2kHz-20kHz频率测定。首先在干燥状态测量所述样品。然后在温水中洗涤样品6分钟，并再次进行测量。然后进行进一步读数前将样品浸入5%的生理盐水至少1分钟。两组实验的结果见表2和3。表2<formula>complextableseeoriginaldocumentpage12</formula>对膜样品进行电学测量。表3示出的结果为三个样品测量结果的平均值。电阻率大于lMQm和阻抗大于lMQ以oo表示。阻抗测量在2kHz频率进行。干燥的样品不导电。样品的"面间"电容应简单地出反映样品的厚度和介电常数。相对介电常数可由样品的厚度和面积计算得到。计算得出的以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品的相对介电常数为6，而计算得出的以Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜的相对介电常数为1。在已知电极和膜横截面间距离的情况可计算得到电阻率。水洗后两个样品在20kHz的电阻率为833Qm(面间)和26.9Qm(边间)(以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品)以及2450Qm(面间)和(边间)",6Qm(以Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品)。浸入5%的盐水溶液后两种材料的电阻率为19.3Qm(面间)和2.27Qm(边间)(以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品)以及80.6Qm(面间)和4.0Qm(边间)(以Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品)。b)对黄瓜进行测试使用直径为5.5mm的四极探针。在一对电极间通峰间值为20的AC电流，测量其余两电极间产生的电势。在63Hz-64.5kHz频率范围进行测量。黄瓜为厚度为10mm的新鲜切片。通过将探针面放置在黄瓜中心和边缘约一半的位置进行谱图测量。然后分别将样品放置在探针和黄瓜之间。利用以Visking或Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜的10x10mm样品对黄瓜进行12次测量。测量稳定后读取测量结果。结果见图1。利用以Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品所得结果与不存在任何膜时探针所测电阻抗几乎没有区别。在较低频率利用以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品所测电阻抗小于没有外壳时探针所测结果。该差别可能是因为以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品相对较厚，因此存在分路电流。因此当与没有外壳的探针所得测量结果比较时，有外壳的探针对黄瓜组织的灵敏性将降低，因为探针离黄瓜的距离更远。C)稳定时间利用以Visking或Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品在不同位置对黄瓜进行12次测量。观察电阻抗测量结果稳定所需的时间。这些稳定时间的平均值和标准偏差见表4。表4<tablecomplextableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>可看出稳定时间并不因以Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品的存在而延长。然而，即便是使用没有外壳的探针稳定时间仍为约8秒。观察到具有由以Visking商标出售的天然纤维素基膜构成的外壳的探针的稳定时间明显更长(46.9秒)。还注意到稳定时间在较低的频率变长。完成这些测试后，将具有由以Visking商标出售的天然纤维素基膜构成的外壳的探针用于进一步测量黄瓜上的12个点。观察到这组测试的平均稳定时间为16.1±7.9秒。这较第一组测试的平均稳定时间明显短。d)对盐水溶液进行测试通过以下方法进行对盐水溶液的测量将探针夹持在溶液上方，然后将其放低直至其与盐水溶液接触。然后在探针接触液体前分别将以Cuprophan和Visking商标出售的天然纤维素基膜样品置于探针末端。利用橡胶O形环将所述样品固定在探针上。在9.6kHz频率进行测量。盐水溶液的导电率在预期的宫颈组织的导电率范围内变动。结果见表5和6。表5<table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表6<table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>利用与盐水溶液接触的探针进行测量，所测电阻率以63Hz-48Hz间30个频率的平均值表示。所有使用膜所测结果与仅利用探针所测结果明显不同(p句.05)。当探针包覆在以ViskingTM商标出售的天然纤维素基膜样品中时，其在高电阻率(>10Qm)将得到较盐水溶液的真实电阻率为低的测量结果。低于盐水溶液的电阻率可能是由于以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品中的电流分路引起。以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品在低电阻率(<10Qm)也得到较溶液真实电阻率为低的结果，这可能是由于管材厚度的原因。以Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品在高电阻率(大于20.8Qm)也得到一些较溶液真实电阻率为低的结果。实施例2-感染控制测试对以Visking和Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品阻止脊髓灰质炎疫苗通过的能力进行测试。以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品以管状出售。将部分以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品放置在包含10mlPBS(磷酸盐緩沖溶液)的小室中。在以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品的内部区域加入2mlPBS。将3滴脊髓灰质炎疫苗加入以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品的内部区域，并与PBS緩緩混合。将测试样品静置过夜。分别自外室和内室取两等分和一等分渗析液进行定量肠道病毒PCR(聚合酶链反应)测试。通过将样品装在有机玻璃单元的两个小室间对以Cuprophan商标出售的天然纤维素基膜样品进行测试。将50ml无菌PBS加入样品两侧。将一个剂量的脊髓灰质炎疫苗加入所述单元的右侧小室。将测试样品静置过夜。分别自左侧单元和右侧单元取三等分和一等分透析液进4于定量肠道病毒PCR测试。送等分试样至参照实验室进行PCR测试。没有4企测到肠道病毒RNA通过以商标Visking出售的管状天然纤维素基膜样品或以商标Cuprophan出售的膜样天然纤维素基膜样品。在以Visking商标出售的天然纤维素基膜样品感染侧检测到的肠道病毒RNA浓度为900000TCID50/ml。在Cupr叩han膜感染侧检测到的肠道病毒RNA浓度为100000TCID50/ml。权利要求1.一种用于测量组织样品电阻抗的装置，所述装置包括(a)其一端具有电极的长形探针，通过该探针在所述装置和与其接触的组织间传送电信号；和(b)包括具有一封口端和一开口端并构成内部空腔的长管状壳体的外壳，其中探针装有电极的一端可装入所述孔穴，至少部分外壳由满足以下条件的材料构成当其与组织样品接触时，其能通过外壳在电极和组织样品间形成导电通路，同时当与组织样品接触时，所述材料的电阻率大于组织样品的电阻率。2.权利要求1的装置，其中外壳材料由具有多孔结构的聚合物材料形成，从而可用可通过所述外壳在电极和组织样品间形成离子导电通路的体液浸渍该外壳。3.权利要求l的装置，其中外壳材料本身可导电。4.权利要求1-3中任一项的装置，其中封口端电极附近的外壳材料不同于其其他部分的外壳材料。5.权利要求1的装置，其中外壳多孔材料的有效孔径大小不大于约15nm。6.权利要求1的装置，其中外壳多孔材料的有效孔径大小为至少约0.5nm。7.权利要求1的装置，其中所迷外壳由一种或多种选自醋酸纤维素、聚醚砜、聚酰胺、纤维素和载有碳的生物相容材料的材料构成。8.权利要求1的装置，所述装置在电极和外壳间包括一些盐的水溶液。全文摘要一种用于测量组织样品电阻抗的装置，所述装置包括探针和具有长管状壳体的外壳，其中所述壳体具有一封口端和一开口端，并提供一内部空腔。所述外壳由满足以下条件的材料构成当其与组织样品接触时，其能通过外壳在电极和组织样品间形成导电通路。当与组织样品接触时，形成外壳的材料的电阻率大于组织样品的电阻率。探针装在外壳的内部空腔内。细菌和病毒不能通过所述外壳。文档编号A61B5/053GK101198279SQ200680019532公开日2008年6月11日申请日期2006年6月2日优先权日2005年6月3日发明者B·H·布朗,J·A·泰蒂申请人:Nhs信托基金会谢菲尔德教学医院;谢菲尔德大学