編者按:近日,美國加州大學(xué)歐文分校的工程師利用納米技術(shù)和其他通用制造工藝,研發(fā)出低成本可移動的肺感染檢測器。利用這一設(shè)備,罹患囊性纖維化的病人,在家就能用智能手機即刻監(jiān)測肺部感染,就像警察檢測司機酒駕一樣方便。本文就這一要聞,簡要分析移動設(shè)備在健康領(lǐng)域的應(yīng)用情況。
1 虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展
20世紀(jì)80年代,美國國家儀器公司(National Instruments,NI)提出虛擬測量儀器(VI)的概念,提出“軟件是儀器”的設(shè)想,開啟了從傳統(tǒng)硬件為主的測試系統(tǒng)到以軟件為中心的測試系統(tǒng)的根本性轉(zhuǎn)變。此后,虛擬儀器技術(shù)快速發(fā)展,但主要局限于計算機上。近年來,隨著智能手機的普及,虛擬測量儀器技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)成為了熱門;將手機作為測量儀器終端的開發(fā),已經(jīng)成為未來發(fā)展的必然趨勢。
2 手機成為生物醫(yī)學(xué)信號的測量儀器
在這種趨勢下,已有不少企業(yè)將智能手機的開發(fā)納入其重點,例如谷歌在其** Store網(wǎng)站中為安卓手機用戶提供了指南針、聲級計等多款利用手機內(nèi)部傳感器實現(xiàn)的測量儀器。
心電、心音、血壓、血容積脈搏、體溫等常見的生物醫(yī)學(xué)信號,作為測量對象已經(jīng)成為不少企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)對象,與之相應(yīng)的血糖儀、計步器、測脂儀、脈搏計、體溫儀、心律計或電子聽診器等都可能通過與智能手機的聯(lián)用,進(jìn)行新一輪的開發(fā)。目前,血壓、脈搏、血氧含量的監(jiān)測已經(jīng)十分常見,例如中國電信與瑞士遠(yuǎn)程心臟監(jiān)控服務(wù)提供商LifeWatch聯(lián)合推出的LifeWatch V可實現(xiàn)對心電圖、血糖、血氧以及心律等的便捷檢測。
再如, AliveCor公司研發(fā)的單導(dǎo)聯(lián)的無線心電信號測量探頭,及其配套的手機心電信號采集、分析軟件(兼容iPhone、iPad和Android設(shè)備),已獲得了美國食品與藥品管理局(FDA)的批準(zhǔn),成為第一個通過移動心電圖檢測嚴(yán)重心臟病的設(shè)備。在這一設(shè)備中,用戶只需要將監(jiān)測器壓在指尖或者胸部,檢測房顫(中風(fēng)和心力衰竭的預(yù)警信號)的監(jiān)測器即可將信號數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器,數(shù)據(jù)讀取后可于30秒內(nèi)用于分析診斷。
3 移動健康的優(yōu)勢與局限
AliveCor的這項技術(shù)被認(rèn)為具備“改善護理質(zhì)量和降低醫(yī)療支出的潛力”.從質(zhì)量上看,常規(guī)的心電圖檢測會從人體全身的12個位置收集數(shù)據(jù)并加以記錄,AliveCor的這種便攜式心電監(jiān)測設(shè)備只能監(jiān)測其中的7個位置的數(shù)據(jù)并加以記錄,但作為便攜式的設(shè)備,該技術(shù)可以讓醫(yī)生隨時掌握患者在家庭環(huán)境中的動態(tài)信息,從而對心電活動進(jìn)行更為長期的評估。
從成本上看,該設(shè)備售價僅約200美元,與傳統(tǒng)的心電圖檢測設(shè)備成本相比,優(yōu)勢明顯。
考慮到不少國家已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會,慢性疾病的增加無法避免,激增的醫(yī)療費用無論對**還是民眾而言都已成為巨大的負(fù)擔(dān),這就意味著便攜式、低成本的移動健康檢測設(shè)備將迎來巨大的市場需求。
此外,移動健康的普及,對于患者而言意味著更為全面的服務(wù)。例如,美國WellDoc公司開發(fā)的糖尿病管理平臺(FDA批準(zhǔn)的首個手機應(yīng)用)可提供管理方案等信息,從而提供更為全面的服務(wù)。
4 移動健康是移動設(shè)備的第二次***
由此,如果說智能手機是對移動設(shè)備的第一次***,那么移動健康檢測設(shè)備(或者更為廣譜的虛擬儀器技術(shù))很可能會成為移動健康的第二次***。早在2010年11月的華盛頓“MHEALTH(移動健康)高峰論壇”上,比爾·蓋茨就曾指出“手機雖然不是包治百病的靈藥,但關(guān)于這一領(lǐng)域的研究一定會拯救許多人的生命,也可以解決人口過剩問題”,“構(gòu)建和使用移動健康平臺雖然需要一些時間,但最終一定會朝著我們期望的方向發(fā)展。”
從電信號到圖像信號、聲波信號
在這場***中, AliveCor公司的心電圖檢測器是對生理電信號運用的代表,而聲波、圖像等信號都可以得到應(yīng)用。在聲波方面,例如美國密歇根大學(xué)精神病學(xué)家梅爾文·麥金尼斯(Melvin McInnis)開發(fā)的PRIORI應(yīng)用即通過手機通話的聲音質(zhì)量,通過語音特征診斷精神疾病。與AliveCor采用的云服務(wù)類似,PRIORI將錄音數(shù)據(jù)發(fā)送到密歇根大學(xué)實驗室,后者對其進(jìn)行分析。
除梅爾文·麥金尼斯外,同類的研究者亦有不少,例如美國達(dá)特莫斯大學(xué)開發(fā)了協(xié)助罹患精神分裂癥患者的FOCUS應(yīng)用,而麻省理工學(xué)院的專家馬克斯·利特爾(Max Little)則開發(fā)了利用10秒時長的語音記錄幫助診斷帕金森病的應(yīng)用。
在圖像信號方面,皮膚的掃描是一項基本的應(yīng)用。例如,DermoScan可用于檢測黑色素瘤皮膚癌,其過程只需要對準(zhǔn)皮膚上的疑似癌癥斑點拍照,而后由應(yīng)用程序分析可能的黑色素瘤進(jìn)展階段,其準(zhǔn)確率可達(dá)到85%.
5 肺感染檢測器開發(fā)的意義
前述要聞所涉的低成本可移動的肺感染檢測器開發(fā),則意味著移動健康應(yīng)用朝著更為多樣化、更為豐富的領(lǐng)域方向發(fā)展。另一個具體的實例是,基因測序龍頭企業(yè)Illumina正在開發(fā)可直接插入智能手機中的芯片,以滿足便攜式的基因檢測技術(shù)需求。這也就意味著,新興生物技術(shù)與移動醫(yī)療的結(jié)合,或許將全面改變未來醫(yī)學(xué)檢測的面貌。
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