随着医疗保健正在变得更加数字化，医疗界正在面临一场数字医疗革命。多年以来，医疗部门不断兼容其他行业开发的技术，进而改善和拓宽医疗服务。那么2018年数字医疗市场应该出现什么技术呢？这些技术今年将如何影响我们的生活？这对医疗技术的开发者意味着什么？
文/张帆
编/Ginger
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人工智能和区块链
随着数据信息成为今年和未来的核心，人工智能（Artificial Intelligence, AI）和区块链 （Blockchain）等技术有望在数字医疗市场重点开发。
微软公司CEO Satya Nadella在谈及人工智能时曾说，
“我们追求人工智能，我们通过人工智能创造工具，进而赋予任何人和组织更多能力，去解决当下相当棘手的社会和经济问题。这就是我们的追求。” 
而在人工智能席卷全球的当下，机器学习在医疗保健中的应用无疑是近几年基金机构和媒体机构的掌上明珠。随着机器学习的不断深入，计算机视觉得以不断更新，跻身成为最突出的突破之一，也是机器学习领域的相当活跃的医疗应用之一。举例而言，微软的InnerEye计划（开始于2010年）是目前正在开发的图像诊断工具，利用最先进的机器学习技术为三维放射图像的自动定量分析构建创新工具。InnerEye项目将放射图像转换成测量设备，利用机器学习技术，自动描绘肿瘤以及3D放射影像中的解剖图像。
▲ 图片来源：
https://whoops.online/latest-news/microsofts-focus-on-transforming-healthcare-intelligent-health-through-ai-and-the-cloud/
当然除了图像识别，人工智能还在其他领域大展拳脚，比如一些软件利用智能算法，通过文字或语音进行初步疾病诊断，这不仅减轻医生在初级保健中的作用，也督促患者更加负责地照顾自身健康
而保护这些临床和非临床资源的数据，区域链技术首当其冲。因为它是一个分布式系统，通过其已建立的加密技术，网络中的每个参与者可以进行信息交互，包括存储、交换和查看信息等，再无需各方之间的预先信任。所以它提供了一个很好的共享平台，并不存在中央管理机构，所有网络参与者都可以知晓任何信息的更动，实现了网络参与者之间的可靠协作。而这些特点正好符合医疗体系对信息储存的安全性和隐私性的需求：
1.广泛存在的、安全的网络基础设施；
2.所有参与者的身份可验；
3.访问电子健康信息及其他需要的权限一致。
所以，区域链有望保证医疗信息安全共享，为人工智能和大数据提供可靠基石。
挑战：虽然人工智能可以为临床决策提供重要信息，并可以通过计算提前识别患者健康风险因素，但人工智能并未能完全取代人类，仍然欠缺相应的解读能力，单纯依赖人工智能的评判可能造成误诊的可能。另一方面，区域链固然为医疗系统提供众多机遇，但目前尚不成熟，仍要面临技术和经济方面的挑战。
2
电子健康记录，移动和可穿戴设备
电子健康记录（Electronic health record, EHR）被定义为“纵向健康记录并包括所有信息，如患者健康状况、行为和环境信息等”。通过移动应用程序和可穿戴设备的辅助，电子健康记录实时监控用户的健康状况，数据被即时、安全地呈现给被授权的医疗机构，从而为用户打造更精确的服务。因此，电子健康记录试图涵盖个人的所有健康信息，可以作为终生的健康参考。
▲ 图片来源：
https://medtechboston.medstro.com/blog/2015/02/17/electronic-health-records-part-1-challenges/
电子健康记录的另一主要特征是信息共享。健康信息可以由授权提供商以数字格式创建并管理，可以在多个医疗机构中的不同提供商之间共享，也可与其他卫生保健提供者和组织（如实验室，专家，医学影像设施，药房，应急设施，学校和工作场所诊所）共享。这不仅将此应用从住院护理拓展到门诊护理，也使之前无法获得的大量医疗数据可以通过远程医疗的方式得以应用，进而大大提高和扩展医疗服务。
1998年世界卫生组织（World Health Organization, WHO）在关于“通过互联网进行跨境广告，促销和医疗产品销售”的决议中，认识到互联网的重要性及通过互联网宣传和推广医疗产品影响健康的无限潜力；经过深度考虑和分析，终于在2005年的世界卫生大会上认可电子健康（eHealth）有望加强卫生系统、提供医疗质量、安全和获得医疗的机会，所以鼓励成员国采取行动将电子保健纳入卫生系统和医疗服务中。顾名思义，电子健康是一种新型的利用电子通讯技术支持的医疗实践，它涵盖一系列处于医学、医疗健康和信息技术交叉的服务或系统，电子健康记录就是其中之一，还包括计算机化的医师订单录入（Computerized physician order entry）、电子处方（e-prescribing）、消费者健康信息学（Consumer health informatics）等。在2016年的由125个成员国参与的关于电子健康战略的调查中，肯定了电子健康记录的贡献，也指明了其发展趋势：在提供更安全，更有效和更易获得的医疗保健的同时，也通过法律在更大程度上保护了电子健康记录中的患者隐私。
挑战：全球各地的众多医疗机构已实施电子健康系统来改善信息记录过程，但只有少数已成功。在实施过程中，无法避免地出现记录错误、功能不完善等问题，使这套系统受到一些质疑；而相应的设备和技术都需要大量资金的支持，所以其昂贵性也阻碍其普及。
3
虚拟现实技术和3D打印
近几年，虚拟现实技术（Virtual Reality, VR）被广泛应用在医学领域，人们对其出色的发挥都赞不绝口。首先，它提升了医疗教学体验，传统的临床教学模式是少数学生越过医生的肩膀来掌握手术的手法和技巧，这无疑影响学生的学习效率；而通过虚拟现实技术，外科医生的手术操作可以360度全方位展示给配带VR护目镜的学生，无论学生身在手术室还是全球各地。2016年4月14日，在皇家伦敦医院进行了医学史上第一次VR手术，人们第一次可以远程无死角地观看手术全过程。其次，虚拟现实技术可以帮留院观察的病人身临其境般地享受各地美景，缓解压力；还可以为患者提供私人订制的虚拟场景，克服患者的心理恐慌和烦躁，帮助患者进行复健。
▲ 图片来源：
https://www.vrfocus.com/2017/10/report-predicts-medical-vr-market-will-be-worth-285m-by-2022/
3D打印技术更是一场医学材料的革新，从带血管的不同组织到低成本人造部件，从量身定制的传感器到精细的耳部软骨，从解剖模型到药物研发，3D打印技术一次一次地刷新我们的认知，一次一次地实现了我们的痴人说梦。
挑战：虽然虚拟现实技术可以缓解患者压力，但对于癫痫或有重大心理创伤的病人，如若治疗前信息采集不全面，可能会增加其心理伤害。而且虚拟现实技术同样面临价格昂贵的巨大挑战。同样，3D打印技术无论从能源消耗还是从设备本身，都是一笔巨额开销。另一方面，3D打印的终极目标是为患者创造可替代器官，但这很大程度上受原材料的限制，而且打印速度也有待提升。
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展望
随着人们对大数据需求的增多，各种新兴技术不断涌现，电子健康记录及其可能地收录了个人健康信息，为临床和非临床提供了宝贵的参考数据；区域链维系着大数据的安全和隐私性需要；人工智能将数据进行合理的分析和利用，为医疗工作者提供便利；虚拟现实模拟则在现实和虚拟中构建桥梁，把无限不可能化作可能。
当然，在他们逐步融入医疗领域的同时，无可避免地要面对各种挑战，也只有历经大浪淘沙，才会拥有更广阔前景。 
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参考资料：
1. https://content.intland.com/blog/medical-technology-trends-2018
2. Barriers to Electronic Health Record System Implementation and Information Systems Resources: A Structured Review. Jaillah Mae Gesulga et al. Procedia Computer Science, 124 (2017) 544–551
3. https://www.microsoft.com/en-us/research/project/medical-image-analysis/
4. https://3dprintingindustry.com/news/12-things-we-can-3d-print-in-medicine-right-now-42867/
5. 世界卫生组织官网
本篇作者：张帆。
毕业于中国药科大学，目前在瑞典卡洛琳斯卡医学院攻读分子生物学博士学位，从事衰老抗癌疗法和MYC小分子抑制剂的研发。现任美柏医健研究员。
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