助你入眠的设备、机器人靴及其他将改变健康的技术——《华尔街日报》

创新的设备和技术即将到来，这将改变患者获得护理和保持健康的方式，医生和医疗保健专家表示。

这里，我们来看看一些最有前景的潜在进展，包括提高生活质量的可穿戴设备、人工智能的新应用，以及在家治疗的选择扩展。

自助超声波

埃里克·托波尔，斯克里普斯研究转化医学研究所

未来，超声波成像可以像用手机存支票一样轻松地在家完成，埃里克·托波尔说，他是一位心脏病学家，也是斯克里普斯研究转化医学研究所的创始人和主任。

托波尔博士预测，连接到手机或平板的探头将让患者自己拍摄超声波图像。这样，患者无论身在何处，都可以直接将结果分享给他们的医生，而不必前往医院。

托波尔博士表示，人工智能将帮助确保准确性。“对于心脏，这是最困难的超声波——超声心动图——你可以让一个没有受过训练的人来做，”他说。“只要你将探头放在胸部的左侧，人工智能会告诉你向上或向下移动，顺时针或逆时针，并自动捕捉视频图像。”

但托波尔博士警告说，解读过程仍需人工监督。

研究人员在麻省理工学院和加州大学圣地亚哥分校也一直在开发不同的超声波技术，这些技术使用贴片在一段时间内捕捉超声波图像，而不仅仅是单独的快照，托波尔博士说。“这非常令人兴奋，因为这样你可以获得连续一周的成像。这不仅仅是躺在床上。你想看看器官在真实生活情况下的工作状态。”目前，这些贴片需要通过电线连接到计算机，但研究人员设想可以在家使用的设备。

托波尔博士预见在利用这些技术时面临的一个挑战是，既要确保探测器和贴片能提供高分辨率结果，又要保持其价格可承受。

血液替代品

克里·杜根，美国国防部

美国国防部高级研究计划局生物技术办公室主任克里·杜根表示，将血液从捐献地点运送到战场上的使用地点并非易事。在运输过程中保持持续供应和血液冷藏具有挑战性。

拥有分子生物学博士学位的杜根博士说：“如果有一种脱水粉末，在紧急情况下加水后能提供全血所需的所有特性，会怎样呢？”

几个月前，她和她的团队启动了一个为期四年的项目，研究和开发一种可以长期保存且能大规模生产的血液替代品。

杜根博士表示，该项目启动的目的是帮助在战场上失血的士兵，但血液替代品最终也可以用于民用场合。2020年，由于疫情导致献血点关闭，美国的血液供应量严重不足。她说，成功开发血液替代品可以减少国家对献血的依赖。

杜根博士说，其中一个挑战是，替代品必须具备血液的三个关键特性才能有效。它需要能够升高血压、输送氧气，并具有止血能力。她说，目前还没有一种血液替代品能同时做到这三点。

“如果你只拥有这三部分中的一项，就无法满足全血的所有需求，”她说道。

计算机辅助诊断

美国国际开发署阿图尔·加万德

美国国际开发署全球健康助理署长阿图尔·加万德表示，人工智能在解读医学检测和扫描结果方面将发挥越来越重要的作用。

“我们有证据表明，在美国，对乳腺X光片进行双重解读能提高准确性，更灵敏地检测出癌症——减少漏诊——但进行两次不同的解读既具有挑战性又成本高昂，”既是外科医生又是作家的加万德博士说道。他认为，如果人工智能工具能提供初步筛查辅助放射科专家解读，双重解读可能成为乳腺X光检查更普及且更准确的方法。“我推测这种模式也可能推广到其他领域。”

加万德博士介绍，美国国际开发署团队已在使用背包式便携X光系统，从尼日利亚到越南的多个国家开展结核病计算机辅助检测，该系统能即时解读生成的X光影像。未来，这种计算机辅助检测技术将应用于更多疾病领域，AI辅助医生诊断也会更加普遍。

“从临床医生角度看，这种技术能减轻从事常规筛查工作的医生负担——尤其在我们缺乏临床医生的地区，”他说道，“但我也能看到临床医生可能因此受到威胁的方面。”

口袋里的医生

谷歌 凯伦·德萨尔沃

谷歌母公司Alphabet的首席健康官凯伦·德萨尔沃表示，智能手机可能成为满足大多数健康和 wellness需求的核心设备。

这位内科医生说道：“有时在医学领域，我们总想不断添加新功能…但它已经存在于人们口袋里。既然它已成为生活的一部分，我们如何让它助力健康——这个生命的关键部分？”

她的团队在谷歌开发的人工智能系统，基于驱动Chat GPT的同类型大语言模型训练，可为医疗问题提供解答，这或将成为未来医疗应用的基石。

她指出，对手机更大的依赖可能带来深远的积极变革。当前医疗系统垄断着患者信息，仅偶尔向患者开放。但疫情期间，患者获取医疗信息和寻求诊疗的方式开始扭转这种权力关系。“我们目睹了消费者意识的爆发——他们要求医疗机构开放乳腺检查结果，更进一步追问：为何不能直接获取检查图像？如果手机应用能实现二次诊断会怎样？”

她坦言，让医生采信患者通过手机提供的数据可能存在挑战，患者隐私问题也不容忽视。

“人们想知道的是，他们可以选择是否让手机成为健康工具，他们可以透明地了解这些数据是如何被收集和共享的，并且如果他们愿意，他们可以改变这些。”德萨尔沃博士说。

机器人靴子

史蒂夫·柯林斯，斯坦福大学

“自从机器出现以来，人们就一直梦想着能在身上穿戴机器人，”斯坦福大学机械工程副教授、生物机电实验室主任史蒂夫·柯林斯说。

“实际上，直到过去十年，我们才有了任何能够明显提升人类任何方面表现的外骨骼或假肢。但最近我们已经达到了那个临界点，”拥有机械工程博士学位的柯林斯教授说。“不久的将来看起来真的非常令人兴奋。”

他一直在开发一种可穿戴的机器人靴子，为用户提供个性化的“推动力”，帮助他们更省力地行走。这种设备可以让行动能力下降的老年人继续在家中生活，并以他们习惯的方式享受社交。上楼梯或快速过马路可能会变得更容易。

他说，人们可能不想穿戴一个显示他们年龄的设备。但观念正在改变。“文化似乎真的在围绕这些技术发生变化，可能是通过流行媒体中的科幻元素。人们觉得这些高科技的东西有点酷，”他说。

这种靴子正在实验室试验中进行测试，他的团队正在研究如何改善平衡并可能减少关节疼痛。他说，未来它可能成为一种消费者设备，人们可以在当地药店自费购买，或者成为一种可以纳入保险范围的获批医疗设备。

“为了真正帮助人们，这些技术必须具备商业可行性，”柯林斯教授表示。他希望通过证明这项技术适用于大规模市场，能够鼓励企业投资为各类肢体残障的小众患者群体开发此类外骨骼设备。

即时治疗技术

帕蒂·梅斯 麻省理工学院

麻省理工学院媒体实验室的媒体技术教授帕蒂·梅斯指出，类似糖尿病胰岛素泵那样能即时治疗健康问题的设备即将问世。

她的团队正致力于设计可穿戴设备，通过电子和音频刺激帮助人们入睡并获得更好休息。其中一款设备通过模拟摇晃感助眠。

“如果系统每晚都告诉你睡眠评分很低，这实际上毫无助益，反而会加剧对睡眠问题的焦虑，可能让情况恶化，”梅斯教授说，“仅测量数据并反馈给用户远远不够，关键要思考干预措施。”

她表示这类即时治疗设备可拓展应用于多种病症，通过监测身心健康数据帮助人们保持最佳状态。

梅斯教授以焦虑治疗为例说明理论应用场景：“或许未来设备能根据生理指标读数，在用户焦虑时（甚至无需告知）通过刺激调整呼吸方式或其他干预手段，帮助更好地应对焦虑时刻。”

她表示，这并不意味着我们不再需要医生了。“我认为医生可能会参与开具这类数字解决方案的处方。”

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刊登于2023年4月13日印刷版，标题为《改善健康的技术》。