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前沿!未来医学性的十三项技术

类别:技术前沿 日期:2020-10-30 1:42:35 人气: 来源:

  科技的飞速发展正在改变人类的生活方式,创造着全新的人类文明,在医疗领域也孕育着一场前所未有的。

  2019年10月24日中央局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习,“区块链”引起各个层面关注,相关的股票随即大涨,成为2019年下半年的一个“大风口”。

  “区块链”是一种数字化“分类帐”,属于去中心化,在一个无限的网络系统中存储多份副本;具有可溯源、不可、全程留痕、可以追溯、集体、公开透明等特点。增加了安全性,增加了信任性同时还了患者的隐私。

  区块链提供了一个分散的数字分类帐,合作的各方可以使用区块链,生成智能合同来提高准确度和效率。区块链技术给医疗信息的管理提供了新的方案,使得电子病历的记录变得更加有效,不需要通过中介,也不需要病人管理自己的病例,即可防止病例的丢失和更改。

  患者参加临床测试,如药品获批,患者就能够从智能合约立刻获益。区块链技术对临床试验技术、医疗账单、药品供应链和去识别病人信息传输具有高价值。

  基因测序是一种新型基因检测技术,能够从血液或唾液中分析测定基因全序列,预测罹患多种疾病的可能性,如癌症或白血病、运动天赋、酒量等。基因测序相关产品和技术已由实验室研究演变到临床使用。

  基因测序不仅可以用于治疗,用于预防更重要,普林斯顿大学的科学家创办了一家名为 Genepeeks 的新公司,他们可以根据尝试怀孕夫妻的DNA,创建虚拟宝宝,分析任何携带遗传性疾病的可能,而且这还可以用于准备接受捐精者在育儿时的选择。

  基因测序使患者可以根据自己的需要来做预防、治疗,甚至买保险。人类的疾病非常复杂,它对每个个体的作用也不尽相同,个性化的医学治疗将成为趋势。

  陈相贵近况

  大数据时代医疗系统开始收集非结构化的、实时、综合的数据。现在计算机已经能够运用机器学习,自然语言处理和高级文本分析程序去解析这些异构数据,大数据带来的变革是突破性的。

  大数据有利于个性化医疗,将患者的基因结构和生活习性的数据进行比较,让医生预测健康问题。智能手机APP以及其他医疗设备数据可以与医生实时共享,让医生做出最好的治疗。在临床试验方面,大数据可以帮助研究者更加准确以及有选择性地进行试验。

  大数据为医院、医疗系统提高效益,减少医疗资源浪费,减少医疗费用不合理增长;增强预测流行病、治疗疾病、提高生活品质的能力;提高了人们对公共卫生的了解、对个人卫生更加全面的认识。

  人工智能的浪潮正在兴起,在医疗领域AI应用范围不断深入到医学影像、基因检测、辅助诊疗、新药研发、健康管理等方面,如利用 AI 自动生成医学影像报告、深度学习帮助临床医生预测阿尔茨海默病、利用AI研发流感疫苗、AI预测心脏病发作和中风、AI算法诊断先天性白内障和皮肤癌等等。未来人工智能在疾病筛查、药物研发、治疗方案决策等方面将发挥越来越重要的作用。

  人工智能够读懂病人的病历,可以看病人的片子,具备学习能力。它查看着全世界所有最新的医学期刊和医学案例。

  2016年海德堡大学做了一项关于皮肤癌诊断的实验,让58名医生和人工智能系统进行PK。结果显示,医生的正确诊断率为86.6%,而人工智能则高达95%。人工智能不仅能帮助医生进行诊断和治疗,甚至在许多方面能够替代医生。

  目前新药的发明已经走进了,批准新药需要一个漫长复杂的过程,包括活性的发现、动物试验、人体实验等临床四期试验,耗资金额巨大,时间很长。未来有另外一条更安全、更快捷、更便宜的线可走,人工智能虚拟患者进行测试,帮助新药的发明,通过模仿人体芯片,建立复杂的大系统。

  2017年以后医疗领域涌现了一大批智能机器人:达芬奇机器人、纳米机器人、外骨骼机器人、钛米机器人、胶囊胃镜、自助式种植牙机器人、导医智能机器人、机器人药师等高科技相继亮相。

  达芬奇机器人可以小于人类的手大小的手术器械。达芬奇机器人手术和腹腔镜手术都具有创伤小,术后疼痛少,恢复效果快的优势,达芬奇机器人手术比腹腔镜手术更精准,还能避免医生长时间手术疲劳造成的误差。

  纳米机器人是以水平的生物学原理为设计原型,设计制造可对纳米空间进行操作的“功能”器件。主要用于非侵入性治疗、细胞修复和非定域化的治疗。

  血液中的纳米机器人,在人体细胞里面放置纳米发动机,通过超声波控制它们。纳米发动机在低超声功率下对细胞的影响不大,但在提高功率后,它们会在细胞内移动,撞击细胞结构,调和细胞的内容物,甚至刺破细胞壁。纳米发动机也可通过从内部机械细胞来治疗癌症和其他疾病。

  血液微生物纳米机器人像白血细胞,通过设计可以更快和更有效的杀灭细菌或类似侵入物。细菌或病毒感染可能在几分钟内就被清除,而抗菌药物则需要几天的时间。纳米机器人也没有其他潜在的副作用。

  导医、收费员、清洁工等将被机器人所代替,未来机器人药师也将取代人工药师进行拿药、配药、送药等工作。

  2015年FDA批准Aprecia制药公司的SPRITAM(左乙拉西坦)速溶片正式上市,这是史上第一个FDA批准的使用3D打印技术制造的处方药产品。

  3D打印的医疗模型让医生在手术前直观的看到手术部位的三维结构,帮助医生规划手术方案,提高手术的成功率。

  3D打印的假体不仅可以依据患者的自身特点进行量体裁衣而制造,而且能够打印出与植入物一体的仿生骨小梁微孔结构,从而有利于人体骨骼的长入。

  3D打印的口腔技术为牙科行业带来了精度高、成本低、效率高的优点,以及符合规范化生产链相符的口腔数据。

  3D打印在人体器官的治疗、移植、修复方面,如再生医学、移植手术、手术规划将占据最重要的。可以打印带血管的组织、低成本的义肢、药品、量身定制的传感器、骨骼、心脏瓣膜、耳朵软骨、医疗器械、头盖骨、肿瘤模型、眼睛、合成皮肤、器官等。

  医生的短缺是全球性的问题,美国现在大概欠缺6万名医生,中国欠缺医生更多,特别是四、五线城市以及广大的农村,必须利用网络数字技术,远程医疗和保健成为必然。医生为患者诊治时可以不必在患者身边,医生能通过视频看到患者,而家用的一些检验设备也可以把患者的脉搏、血压、血象的信息告诉医生,供医生决策。将来有远程触觉仪器,医生可以隔空远程触摸患者,查看患者情况。

  物联网是基于传感器的,而传感器也可以装到患者的体内体外,传感器可以被嵌入到软组织中(如起搏器)、可吞咽型(智能药丸)、表皮生长的(智能皮肤或者数字纹身)、可穿戴的(衣服或者首饰)以及外置式的(传统的血压检测仪和智能手表)。有用传感器做成的尿片,有用传感器做成的文胸,有用传感器做的电子皮肤。

  未来医学人员手里拿一个扫描仪,对着人扫一下,就知道身上哪儿有问题了。未来临床实验室将消失,取之而来的是小型、手持式、移动的、高效的医学设备,任何人不需经过训练就能使用。

  一位患者高位截瘫,身上几乎都动不了,下肢没有感觉,她装上了整套的外骨骼之后,就可以正常的走、跑、跳都没问题。残疾人可以用来摆脱行动不便,使生活能够自理。

  目前简单的机械手还实现不了由大脑随意控制的目标,将来科学家们制造有敏锐触觉的义肢,大脑可以直接给这些设备下达命令。

  大脑是一个独一无二的器官,也是全最发达、最复杂的器官,前美国总统奥巴马曾批准了一个投入达 1 亿美元资金的大脑映射提案。光遗传学在2010年被《科学》(Science)誉为“十年来的重大突破”,它结合光学和遗传学方法,控制活体组织中单个神经元的活动。

  人体冷冻不是把患者直接冻在冷库里,这样患者就死了,而是将患者体内的血液抽出来,换成冷的生理盐水,复活时,再将血液换回去。当然,这只是在猪身上实验过。法律不允许做这样的人体活体实验,这存在很大的伦理风险问题。

  

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