6位技术大咖深谈未来医疗科技

2016-07-13 20:25:32来源: 动脉网

    导读: 近日,在首届联想之星MED-TED演讲大会上,卡尤迪生物CEO李响、凯联医疗CEO黄孝民、轻盈医学CEO艾青、邓侃博士、同心医疗董事长陈琛教授、以及清华大学电子工程系鲍捷教授等6位技术出身的创始人,从基因检测、AI、人工心脏等多个前沿医疗领域,对未来技术的变化和发展发表了各自的演讲。

  李响:分子诊断的家庭化应用

  

  卡尤迪生物CEO李响在介绍分子诊断产品的市场情况

  2000年的时候有一个人类的基因组计划,当时要举所有国家之力才能够完成一个人的基因组检测,用的是一代测序,这个技术花费30亿美元。到了15年后的今天,人的基因组通过二代测序技术已经只要一千美元就可以完成。更多的人可以受益于这项技术。

  2015年我们国家卫计委强制推出一定要在全国普及核酸诊断在血站的应用,所有的重大传染病,包括二次病、乙肝、丙肝,这些病必须通过分子诊断,不光是做确诊,还能够缩短窗口期。也就是说,要等人产生抗体再测,而是已经感染初期的时候能够测到,这是在重大传染病的应用。

  目前在全中国只有409家PCR实验室,二代测序仪只有200台,这项技术并不普及。为什么?分子生物学技术和半导体电子技术起源于上世纪50年代,两者发展的速度远远不能媲美。

  现在电子技术已经深深影响到人的生活,但是分子生物学技术需要的不光是电子,而且是还有我们的生化反应,就是它有很多的生物的反应。还有光学,还有弱学,这一系列交叉学科,制造一个仪器,哪怕它再小,但它也会一个非常复杂的,不是一个很简单能做出来的仪器,这也是为什么到今天分子诊断的发展还是一个还没有去中心化的过程。

  诊断企业整个全年的收入在全国来讲仅仅是588亿美元,而医药企业是1万亿美元,这是非常悬殊的比例。意味着什么?大家平常有病可能不去医院,只有病得非常重才去医院,这个医药花费是非常重的。精准医疗解决的就是这个问题。

  比如用肿瘤液体活检做癌症的唾变的监测,如果能够早期筛查出来的话,可能不用去做手术就可以去把肿瘤消灭掉。还有个体化用药,不同的人应该用不同的药,这是精准医疗非常核心的观点。也就是说,不用再为医生试药,这个药就是为你定制的,也不用花冤枉钱,也不会被误诊。

  病毒是会变异的,一旦变异到比较严重的型,就会对你的身体,包括整个的传染病和公共安全有重大的影响,如果能够把重症和非重症分开的话,对关键时期的救治有非常好的诊断手段。

  黄孝民:如何智能精确地管理糖尿病

  

  凯联医疗CEO黄孝民在介绍糖尿病管理面临的挑战

  根据美国FDA的调研,每年有几千例在美国发生的交通事故都和低血糖有关。

  糖尿病管理里面最重要的是取得一个高血糖和低血糖的平衡,这是真正的糖尿病管理。

  作为糖尿病管理最重要的检测手段,指血为什么这么多年来在血糖监测在中国的普及率只有15%左右。而频繁每天进行测试,或者一天四次以上测试的病人非常少,原因有四点:

  ①采血的疼痛性②采血的高频性③采血的时机性④血糖仪的精度。

    对于低血糖和高血糖的报警应该怎么做?

  如果我们能够获取病人连续的数值,像大家所熟悉的心电图,如果连续24小时能够精准的获取你的血糖值包括波动曲线,信息量会非常的丰富,低血糖、高血糖都会出现,像头发丝的传感器可以植入皮下,连续七天,每三分钟给一个血糖值,不停画出曲线图。

  作为一个真正的可穿戴医疗设备,跟着你随时24小时测试你的血糖值,你的血糖波动,当你出现任何问题,有一个接收器,能够告诉血糖是多少,高和低都可以告知,甚至可以通过智能手机发出去上传保存,然后通知你,通过获取这么大量的数据信息来帮助你进行管理。

  同时,它还可以通过分析不同的糖尿病人群,一型、二型、一型半或者其他糖尿病类型的病人画出不同的图谱,不同的民族,画出糖尿病的地图,或者建立糖尿病的数据库平台。

  甚至还可以做一些糖尿病的筛查诊断,因为很多的指血或者早晨空腹血并不能测定他是糖尿病,如果低血糖发生,就可以通过这个方式对于亚健康人群进行筛查,甚至于对生活状态,饮食、运动各方面进行管理。

  艾青:为什么医生会误诊

  美国是一个高度发达的医疗国家,它死亡的前三位原因是什么?第一位是心血管疾病。第二位是癌症。第三位是医疗事故。实际上全美每年有21到44万人死于医疗事故,是美国人死亡的第三位原因,仅次于心血管病和癌症。

  这个数据是来源于2013年美国的患者安全和调查的研究报告。在国内来说,据国内权威专家的言论,在病房误诊率可以达到30%。如果在门诊的话,这个误诊率更高,可以达到50%,这还是发达地区。

  为什么医生会误诊?

  第一个原因,目前的仪器设备检查的局限性。

  第二个原因,医生的经验不足。

  第三个原因,疾病少见。

  第四个原因,疾病太复杂,不是单科医生能够搞定。

  邓侃:电脑医生如何改善基础医疗

  

  邓侃博士在介绍电脑医生项目

  把人工智能用于医疗,从技术上来讲一个很大的优势是立竿见影,原因是医疗是有限集合,各种疾病加起来也就几千个,其中常见病不到200个,能够覆盖85%以上的诊流量。

  电脑医生的四个限定词。第一个中级职称,不追求妙手回春,只追求给一般的疾病提供标准化的服务,中规中矩;第二是大内科,不做外科手术;第三是解决200个常见病;第四条只给建议,不承担法律责任。

  从技术体系来讲电脑医生和AlphaGo非常相似,包括Value network医感判断技术;Policy network临床路径检测等;

  第一个回合是通过不同的说他的症状,然后我可能告诉他可能疑似的疾病。第二个回合是做什么样的检查,什么样的X光片和核磁共振,用来确诊到底是什么病。第三个回合不仅告诉你答案是什么,而且告诉你是怎么判断的。第四是吃了药之后是不是正确的康复进程中。

  我们收集了上亿常见病的病例,让它像AlphaGo一样学习怎么诊断,怎么治疗,做了一个全流程的电脑医生,从而能够短时间大规模提高基层医院的临床水平。

    陈琛:悬浮式人工心脏能否取代心脏移植

  

  同心医疗董事长陈琛教授在介绍悬浮式人工心脏

  人工心脏包括两类,一类是把真的心脏挖掉,用一个人工的机械的心脏来替代,这是全人工心脏。另外一类是把天然的心脏保留,在旁边再放第二个心脏,让它和天然心脏一道工作,这是心室辅助装置。

  如果我们做一个泵,不需要像天然心脏那样做搏动的动作,只需要完成把血从低压打到高压,循环起来这样的功能,就是一个心脏的替代品。

  在这样思路的指引下,到目前为止出现三种不同类型的连续流的人工心脏。最早有机械轴承,然后有液力轴承,再就是磁悬浮轴承。

  因为轴承会破坏血液,基于轴承产生的血栓的发生率很高,因此我们决定做一个没有轴承的人工心脏,采用了液力悬浮的办法。而且我们不希望用一个很薄的液力悬浮的液膜,因为那样做的话照样会破坏血液。

  血液相容性仍然是目前所有人工心脏产品最重要的一个指标,同样我们希望我们的血泵尺寸要小,我们希望它不引起感染,而且我们希望它的成本不要太高,包括产品的成本,副作用造成的医疗成本。这些是我们没有满足的一个需求,是我们技术必须要解决的问题。所以我们的磁悬浮人工心脏诞生了。

  磁悬浮人工心脏的转子没有任何轴承,放在泵里面,紧紧的吸在泵的两边,不能动,按一下按纽,转子浮起来,转子离开周围任何地方没有接触,在电机的作用下开始旋转,通过调节可以改变电机的转速,可以改变这个泵的流量。

  悬浮是稳定的,虽然没有轴承,但是磁悬浮能够抗击人平常运动的时候所产生的运动和冲击。当然调节完成以后,把调节器拿走,这时候病人留下的就是一个电池和放在体内的血泵,中间通过一个导线连出来。

  防感染性和可靠性方面,我们的电缆线只有3.4毫米,而竞争对手Heartmate3是5.7毫米,它有六根线,我们只有四根线,这是我们在美国刚刚获得批准的专利。

  把电缆线由6根变成了4根,代表着感染风险和系统的可靠性都可以大大提高。这是世界上经皮电缆当中导线最少、最细的一个人工心脏意味着可靠性更高。

  血液相容性是人工心脏第一大问题,我们的竞争对手Heartmate3最大的价值也是在血液相容性,目前为止我们已经做了将近30多动物,进行解剖,看它的泵里面的血栓情况,效果非常好,没有看到任何血栓,因为在流体力学方面我们认为自己的流场是更为优越的。

  鲍捷:量子光谱学在医学方面的应用

  

  清华大学电子工程系鲍捷教授在介绍光谱仪

  人体血液里面富含血红蛋白,血红蛋白在肺部吸收氧气,把氧气通过血液带到全身各处,供组织细胞消耗。血红蛋白具有含氧和脱氧两种状态,这是对应两种化学物质,因此会具有不同的像蓝的和红的所表示的光谱。

  通过测量这些光谱,可以告诉我们含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白在人体内的比例,这个比例可以告诉我们的血氧含量,更进一步测量这个血氧含量,随着时间变化可以测量我们的心跳、呼吸,我们是不是有疾病,我们的健康状况和潜在健康的威胁。利用类似的原理,科学家们用光谱这样的手段去测量体内血糖含量。

  光谱仪作为一种大型的仪器而言,以昂贵和庞大闻名,大大限制了应用范围。大约在5年前左右,我提出了这样一种技术,叫做量子点光谱的技术,专门进行光谱大型仪器的微型化和传感器化,这个技术最大的特点是可以结合相机、手机里的摄像头的传感器,把光谱的设备变成一个微型化的传感器。

  因为光谱本身就是非常细分的颜色,我们将很多种这样不同的材料用通用的手段把它集成在一个大家所熟悉的这种手机的摄像头中,就可以实现将大型的光谱仪器变成一个像手机摄像头一样的传感器,可以小到像针孔一样,可以像手机摄像头一样便捷、便宜,还可以像大型仪器一样的专业。

 


 

关键字:技术  医疗科技  糖尿病

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/article_201607136698.html
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