想像一下:隨時隨地都能分析並根據你的個人健康給予照料,尤其著重於預防疾 病 。
由於人工智慧與機器學習,數位工具的分析結果甚至有可能比人類醫生更加準 確 。
若不是因為我們的共同朋友琳達,我永遠不會認識哈里特。我是北加州的醫師,而哈里特是紐約市一家通信公司的主管。琳達與友人合資創辦了一家線上個人基因組公司,哈里特和我分別把自己的遺傳資訊寄給這家公司分析。
我們是經琳達介紹才認識的,因為琳達發現哈里特和我有個共通點:一種罕見的粒線體DNA,這表示我們是遠親。為了好玩,我甚至為跟我和哈里特擁有相同 DNA 變異的人成立了臉書社團。
哈里特和我會相識,是因為生物醫學的一項成就──針對大眾市場的低成本基因檢測。這樣的基因檢測在過去是難以想像的,現在卻不足為奇。數位科技與社交平臺的融合,讓我們有可能知道自己的基因型,並且與網路世界分享我們的發現。
從那之後,我們目睹了科技驅動的改良與創新大幅湧現,有可能重塑健康與醫學的許多面向。
我在此描述的創新本身就令人印象深刻,雖然其中有許多還在起步階段。我也讚許這些創新,能夠讓傳統劃分開來的醫療保健轉變成「連線健診」模式。我們現在有機會把點與點連接起來,從以往醫療機構主要在疾病發生後才提供不連貫且被動的治療,進入持續主動治療的時代,達到「先發制病」的效果。想像一下:隨時隨地都能即時分析並根據我們的個人健康給予照料,這不只是為了治療疾病,而是逐漸傾向於預防疾病。
製作仿生眼有很多挑戰,但研究人員可能剛解決了其中一個問題:利用3D列印技術在玻璃眼狀物上印出一整面的光受體。他們把銀粒子當成「油墨」使用,即使在彎曲表面也能保持在原位;光電二極體則能以25%的效率把光轉換成電能。下一步:數量更多的光受體,以及讓植入物更加適合人體的柔軟表面。—RACHEL HARTIGAN SHEA
與健康相關的數據增長速度究竟有多快?一份史丹佛大學醫學院提出的報告這麼說:「大量的醫療健康數據正如天文數字般增長:2013 年產生了153EB (1 EB = 10億 GB)的資料,到了2020年估計將有2314 EB,換算為整體增長率是每年至少增加48%。
在舊有的醫學模式中,患者的健康數據主要是在看醫生的時候才斷斷續續地記錄下來,並且四散於紙本文件或相互不流通的電子病歷系統中。今天有一個更好的選擇:個人化科技可以持續監測生命徵象,並全面記錄健康數據。
在第一支 Fitbit 手環推動「穿戴式裝置」革命後短短十年,健康追蹤裝置就無所不在,大多用於測量和記錄體能活動。在未來,這些感測技術將會成為預防、診斷與治療疾病的核心。這些裝置將客觀地測量健康狀況,偵測可能顯示病情發展的變化,並把患者的數據傳送給他們的臨床醫師。
可撓式電子醫學紋身和黏貼式感測器可以記錄心電圖、測量呼吸頻率、檢查血糖,並透過藍牙無縫傳輸數據。
內嵌感測器的助聽器或耳塞式耳機,不只能放大聲音,還能追蹤心率和活動。
生物工程師已經透過把DNA摺疊成摺紙結構,製作出奈米尺度的四面體、兔子
等。他們把想要的形狀輸入演算法,由演算法決定如何把一條DNA長鏈(也就是支架)折成以較短DNA片段連結而成的二維和三維形狀。沿著支架表面排列的其他分子賦予摺紙結構功用,例如把藥物或基因編輯工具運送到身體的特定部位。麻省理工學院的馬克.貝斯表示,DNA摺紙術的「聖杯」將是一種能穿過血腦障壁的結構,因為血腦障壁是目前阻止許多藥物進入腦部的障礙。—THERESA MACHEMER
忘掉需要刺手指的血液檢驗吧。目前正急速發展中的一款隱形眼鏡,可以記錄眼淚中的葡萄糖濃度。南韓研究人員已經能夠安裝透明的可撓式電子套件,此套件既不會阻礙視覺,又能透過無線充電來讓葡萄糖感測器運作。—EVE CONANT
未來,智慧型隱形眼鏡 將搭載數千個生物感測器,用於檢測癌症或其他疾病的早期指標。目前研發中的隱形眼鏡,有一天或許能測量眼淚中的血糖值,以幫助糖尿病患者管理飲食和藥物。
摺疊機器人出現新亮點:一片將小磁鐵包覆其中的矩形結構,它能摺疊成藥丸大小塞在膠囊內,便於吞咽。這種正在測試中的機器人,可以在腸道內展開、抓取並移除誤食的鈕扣電池,或是修補被電池傷及的組織。 —LORI CUTHBERT
植入式裝置可能包括用來儲存患者醫療紀錄的皮下無線射頻識別晶片,或是可持續監測血液化學的皮下感測器。裝在膠囊內的可食用裝置,在吞下後會開始執行胃腸道系統的任務,例如提供治療、隔離異物。
貼在孕婦腹部的監測貼片,可以檢測子宮肌肉的活動,以便讓我們更加了解會在何時分娩。之後,父母可以透過嬰兒攝影機來監看嬰兒,螢幕上會呈現嬰兒的呼吸情況,並在嬰兒停止呼吸時發出警報。甚至還會有高科技來幫助早產兒發育: 耳機 裡播放為了撫慰或刺激嬰兒而設計的音樂,並透過掃描他們的腦電波來檢查音樂是否有效果。
這款比郵票還小的穿戴式貼片,可以記錄心跳。它會發射超音波穿透皮膚,再由組織和血液反射回來,藉此測量人體血壓,再把數據傳給筆記型電腦。—EC
倘若沒有人穿載裝置,我們要如何蒐集健康數據?麻省理工學院的工程師已經研發出一種類似WiFi 裝置的儀器,可捕捉在同一棟住宅中數個人的生命徵象和睡眠模式。
當新的感測技術出現,將產生更多關於生物醫學的數據與洞見,這些可與不斷增長的基因組數據庫結合。結合後的新數據將引導我們找到改善健康的新方法、了解疾病,並選擇最適合患者的預防與介入方式。
愈來愈多數位工具與人工智慧分析結合,幾乎一定會提高診斷人員的準確性和速度,改善疾病初期的偵測率,從而提高成功治療或治癒的機會。其中有許多工可能都是安裝在手機上。
透過智慧型手機的耳鏡,父母可以觀察孩子的耳朵,並與小兒科醫師分享耳道內的影像。手機裡的應用程式和感測器可以記錄心電圖,以檢測是否有危險的心律不整;安裝軟體和麥克風後,可用手機「聆聽」咳嗽並診斷肺炎。高血壓是早逝的主要風險因子,為了改善高血壓的療法,目前開發中的感測器將連續記錄 血壓讀數(不需要壓脈帶)。