五大技术推动医疗领域进步

【科技创新世界潮】

◎本报记者 张佳欣

20年前，远程医疗、机器人医生或3D打印器官还被认为是科幻小说的情节。但过去10年中，现代技术的创新极大地推动了医疗卫生领域的进步。机器人助手、虚拟医生和手机应用程序正在被整合到医疗领域，以改善服务质量，提高治疗和护理工作的效率。

近日，美国《科学时报》刊文介绍了目前正在深刻改变医疗保健领域的五大技术。

可穿戴设备和应用程序

近年来，可穿戴设备和相关应用程序一直是最触手可及的健康技术之一。例如可实时监测生命体征的智能手表、智能手环等，受到各个年龄段消费者的欢迎。

还有其他不仅可记录数据，还能根据命令或情况执行某些操作的技术，例如“智能绷带”，其配备了传感器，可测量覆盖伤口的大小以确定愈合进度、检测感染，并在必要时进行局部治疗。

另一个例子是法国Withings开发的血糖监测仪。该设备能根据患者的生物标志物，识别某些病症，如Ⅱ型糖尿病、心律失常等。

法国技术初创公司Circular生产了一种智能戒指，即使在人睡觉的时候也可收集健康数据，包括血氧水平、心率、皮肤温度、睡眠指标、健身活动等。与皮肤的直接接触确保了数据的准确性。

人工智能与机器学习

人工智能（AI）有望彻底改变医疗保健行业。机器学习算法的发展，数字和生物识别数据的兴起，以及计算能力的加速正在推动这场革命。

AI能利用研究数据，实现更可靠、更快速的诊断。例如IBM的超级计算机“沃森”可处理患者数据，使用数据源形成以自然语言表达的假设。

在医学成像领域，由于神经网络算法的发展，AI可把CT扫描图、X射线图像等分类到特定的病理类别，帮助医生更精准地诊断。

AI还可远程测量身体常数，如心率、饱和度和呼吸频率。AI摄像头可识别脸色苍白、发绀、体重减轻以及肉眼看不到的皮肤纹理变化。

远程医疗

有了远程医疗，一部智能手机就可解决患者的大部分问题，包括远程会诊、远程专家、远程监控、远程协助，即卫生专业人员在医疗干预期间远程帮助他们的同事或其他人，以及医疗热线。在紧急情况下，医院利用医疗热线，可快速引导患者或其亲属到附近的医疗中心，指导其进行急救。

总而言之，远程医疗的主要目标是改善医疗服务，为患者提供更好的咨询、诊断、治疗方案和随访体验，这尤其有利于面临“医疗荒漠”问题的居民。

机器人技术

据《科学时报》报道，2021年，美国1/3的手术是使用机器人系统进行的。机器人更常被应用于医院的门诊外科手术中。美国政府希望推广这种可大幅削减成本的手术模式，其目标是到2023年使70%的手术在门诊中进行。

现代实践中的一个例子是达芬奇机器人，其设计理念是通过使用微创的方法，实施复杂的外科手术。“达芬奇”有3条或4条手臂，其中一条配备了内窥镜，其他的配备了手术刀。术中，医生通过操作台控制“达芬奇”灵活的手臂来完成各种操作，还可看到手术区域的3D图像。

手术机器人的主要优势是能通过小切口进行微创手术。除了帮助人类医生，机器人还可照顾患者的日常生活。它们可有多个应用程序来帮助残疾人或护理人员。例如，欧比机器人的一条机械臂安装了汤匙，可为残疾人智能喂饭。通过对机器人进行“编程”，可将其手臂引导到所需要的位置，或在喂食过程中避开障碍。

3D打印

3D打印是医学界的“香饽饽”。它是根据患者需求进行个性化护理的优秀工具，可同时简化医生、护士、药剂师等专业人员的操作。

配备3D打印机的未来医院将能复制数万个医疗设备的模型，其中包含描述制造过程的技术文件和产品符合要求的验证。

目前，3D打印在医疗保健行业中的一些应用主要是打印设备（辅助设备、注射器、手术器械）；打印解剖结构以方便术前培训；打印定制部件（假肢、牙冠、移植物）以及生物打印。

生物打印是利用3D打印的原理，通过计算机控制打印喷头逐层“打印”由生物材料或细胞组成的“生物墨水”，进而制造出活的生物组织材料的技术。“生物墨水”通常由水基凝胶或细胞聚集体制成，它们有与细胞兼容的结构。一旦活组织被打印出来，它们就可生长成稳定的结构。