10年之后的数字医疗

2010-06-30 14:10:29来源: 计世网

  核心提示:在不远的未来,借助传感器、3G无线和云计算技术,实现无时不在的人体健康监控。

  位于北京海淀区知春路希格玛大厦五层,在微软亚洲研究院朝东的一个办公区域内,微软资深高级研究员朱文武博士,带领一个6人小组(其中包括3名实习生),饶有兴趣地开展一个叫做“Bee”的医疗项目研究。这个中文被译做“必益”的计划,瞄准的方向是,在不远的未来,借助传感器、3G无线和云计算技术,实现无时不在的人体健康监控。

  像微软这样的大公司,可以不考虑短期利益去专注地做研究。微软亚洲研究院就拥有这样一支团队。这里的研究人员生活在一个非常纯净的科研氛围里,老板们通常不会问他们这些项目的市场在哪里,而是关心10年之后,某个领域应该朝哪些方向发生哪些变化。朱文武和他的项目团队就运转于这样一种创新氛围。

  “我们的研究项目中十个若能有一个成为巨大的成功,就接近我们的期待。”微软亚洲研究院技术战略总监张益肇博士说,这不仅表明了微软研发投入力度之大,而且可以让研发人员摆脱市场和金钱的干扰,心无杂念地进行纯粹的科研创新。在这样的环境下,朱文武很习惯纯粹地从科研角度去审视他的数字健康项目。

  躯感网——无所不在的健康监控

  40岁的王女士忙碌了一周,周末准备跟家人去爬爬山,这恐怕是再惬意不过的事情了。平时王女士习惯于坐在电脑前,上下班也是开车,而且运动量很少,这应该也是现代社会中最常见、最典型的生活方式。缺乏锻炼的王女士爬山爬了半个多小时后,就感觉上气不接下气、呼吸急促、心跳加快,她很担心自己的身体状况,会不会锻炼过度?尤其是最近登山猝死的事件常有发生,这更让王女士提高了警惕。

  究竟是继续往上爬?还是就此放弃?对于爬山途中的这个问题,目前不可能得到专业人士的指导和建议,只能是登山人“跟着感觉走”,根据身体状况自行判断。但是也许在10年之后,随着躯感网(Body Sensor Network)、3G无线等技术的成熟与应用,王女士在登山途中就可以通过手机发送出自己的生理数据,并接收到专业人士的指点,提醒她是否该停下来休息了。

  物联网这个大概念在医疗领域通常被称之为“躯感网”,据朱文武介绍,躯感网是指通过移动设备和传感器捕捉人们的生理状态,如体力活动水平、血压、心跳、葡萄糖水平以及其他重要的生命指数,并将这些数据上传到个人电子健康档案中,供医生或个人随时随地进行调阅,从而让医生帮助人们建立健康的生活方式,并提早对疾病进行监控和预防。

  传统的健康监控模式,或者说当前我们大多数人的健康监控模式包括日常监测、体检和看病这几大部分。日常监测通常是在家里完成的,家庭中经常备有的医疗监测设备包括: 血压计、血糖仪、体重秤、体温计等,它们能帮助人们实现日常的健康监测。“但这些设备通常是存放在家里,很少能随身携带,也就是说只能实现固定位置的健康监控,无法做到随时随地的监测。”朱文武说。体检可以起到预防的效果,通常是一年一次,如果体检时发现问题再去医院进行有针对性的重点检查; 看病则是在疾病发生之后再找医生进行治疗,这是事后的补救,没有预防的作用。

  传感器、3G无线和云计算这三大技术的完美组合,将彻底颠覆我们传统的健康监控模式,将实现无所不在的健康监控,让人们能够随时监控自己的身体状况和运动状况,比如说一天走多少步、消耗多少能量,这些数据对于“三高”人群尤其有用。

  传感器是躯感网的前端,它能收集到很多有特征的数据。用于躯感网的传感器一般可分为两种,一种是可以移植到人体之内的;一种是佩戴在体表的,譬如对脉搏、血压、心跳运动的监测。从外观上看,传感器的形态也非常简单、巧妙,有的传感器类似于手表戴在手腕上,有的则像耳机一样戴在耳朵上,有的放在鞋里,还有的像创可贴一样贴在身体的某个部位上(譬如: 心脏)。

  随着3G无线技术的成熟与应用,传感器收集到的数据可以传递到手机上,“在不久的将来,人们可以拿着手机走到哪儿测到哪儿。”朱文武进一步解释说: “因为手机和传感器可以通过蓝牙进行连接,手机完全能够接收到传感器发出的信号。”

  随后,大量的健康监测数据被收集上来之后,如何对其进行分析和使用呢?这就要仰仗于躯感网的后端——云计算平台了,它能够帮助人们在后端进行一些数据分析、数据挖掘、数据搜索等工作,这样在强大的云计算平台的支撑下,大量的健康监测数据不需要人工去计算和分析就可以快速转换成实用方便的健康指导信息,并可以随时发送到手机上,提醒人们应该注意哪些问题。“由此不仅能帮助人们形成健康的生活方式,最关键的是还能预防疾病,做到防患于未然。”朱文武表示。

  3D物理人——个人健康的“管家”

  表面看,朱文武博士的创新“宽松而散漫”,但是,背后并不是没有任何章法。对于10年之后的数字医疗领域的研究,实际上将与微软现有商业化产品在未来应用趋势上试探高度耦合的可能性。

  大量的健康数据被采集到之后,个人如何对这些杂乱的数据进行管理和分析呢?对此,微软早已给出了自己的答案,那就是针对个人健康信息管理的在线解决方案——HealthVault。它使得居民可以在不同的医疗解决方案间存储和共享数据。

  HealthVault是一个在线的个人健康数据库,允许用户从医疗和健康设备添加数据,例如心率检测仪、血压仪、血糖测量仪、计步器等。通过HealthVault认证的仪器设备,可以借助标准的接口,把数据传到HealthVault。经过用户授权,个人信息可以与不同医疗机构进行共享。HealthVault可以通过CCR(Continuity of Care)标准提供文档交换。

  HealthVault就像是一个健康“管家”,帮助个人全面掌控自己的健康数据。目前,这一方案已开始在美国投入使用,并将在加拿大推出。

  除此之外,还有一种可视化的“管家”正在被研发之中,被称为“3D物理人的可视化”,这也是朱文武这个团队关注的另一个重要内容。通常对于与病历相关的信息都非常专业,只有医生才能看懂,普通人无法解读明白,“可视化”人体的目的,就是要让普通人也能轻松看懂专业的医疗数据,从而轻松掌握自己的健康信息,促进健康管理。“我们试图研究一个这样的三维数字化人体,它不仅界面友好,而且健康信息通过可视化的物理人表现出来,很容易被人理解。”朱文武称。也就是说,这是一个将专业问题通俗化的过程,比如可以用红、黄、绿这三种颜色进行标注,让每个人对自己的健康指数一目了然。

  在朱文武展示的电脑屏幕上,我们看到,这个物理人是一个3D人体模型,它能根据个人的兴趣和关注点,自动从电子病历中提取一些关键字和信息,然后将这些信息叠加到3D人体模型上。“个人还可以根据自己的喜好,譬如锻炼情况、游玩儿地点、身体状况等,来对物理人进行个性化处理,进而形成个性化的3D物理人。”

  举个例子: 刘先生是一个有着十年脂肪肝历史的患者,在他的病历中会有很多与脂肪肝相关的关键信息,譬如: 肥胖、甘油三酯、糖尿病、低密度脂蛋白、胆固醇、运动等,“物理人的可视化”就会将这些分散的、却有一定相关性的信息全部提取出来,并叠加到3D物理人身上。只要打开自己的3D物理人,刘先生就能对自己的各方面情况有一个全面的、综合的、直观的了解。

  可想而之,这个叠加的内容非常复杂,涉及到很多生物学、医学的专业知识。“我们所做的工作就是为了改善个人健康,其中定然充满挑战,但我们要朝着这个长远的目标不断努力、不断前进。”朱文武如此表示。

关键字:数字医疗

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/0630/article_1309.html
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