研究人員越來越憧憬即將來臨的一場醫(yī)療保健革命。時(shí)下由醫(yī)生和醫(yī)院主控的服務(wù)將讓位給一種新模式，即消費(fèi)者可以通過互聯(lián)網(wǎng)或新興的家庭局域網(wǎng)和個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)直接接入醫(yī)療設(shè)備與服務(wù)。
目前醫(yī)院專用的診斷和治療設(shè)備有一天將會出現(xiàn)在家庭或公共網(wǎng)絡(luò)上，華盛頓大學(xué)從事該方向研究的一位權(quán)威教授聲稱。不過，這種轉(zhuǎn)變不僅要求技術(shù)上的革新，在國家政策和商業(yè)模式方面也必須進(jìn)行巨大的調(diào)整，因此，所謂的電子醫(yī)療保健(e-health)時(shí)代如何實(shí)現(xiàn)？何時(shí)到來？目前來說尚是個(gè)未知數(shù)。
很明顯地，研究人員相信，消費(fèi)無線設(shè)備將用在未來預(yù)防保健系統(tǒng)的最前沿。在前不久法國里昂舉行的IEEE生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(EMBS)國際年會上，來自全球的眾多研究人員的十幾篇相關(guān)論文分別描述了該領(lǐng)域不同方面的進(jìn)展。
其中多項(xiàng)研究都已建立了所謂的環(huán)境設(shè)備(ambient device)原型，能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)持續(xù)監(jiān)控健康情況，并且無需用戶干預(yù)。例如，韓國首爾國立大學(xué)的研究人員把無線心電圖(ECG)儀器和其它監(jiān)控器的相關(guān)電子器件嵌入在椅子中，以測試高血壓等疾病的癥狀。
日本金澤大學(xué)更勝一籌，他們把監(jiān)控設(shè)備嵌入到枕頭、拖鞋、浴缸、浴室地板和馬桶中，在實(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)建了一個(gè)模擬的家庭環(huán)境。這些設(shè)備可以跟蹤從血壓、體重、心電圖，甚至監(jiān)測對象夜間睡眠是否良好等所有信息。
英特爾的數(shù)字家庭小組也有新進(jìn)展，他們介紹了其位于愛爾蘭的用于生活輔助護(hù)理的數(shù)字系統(tǒng)項(xiàng)目的進(jìn)展情況。該獨(dú)立生活技術(shù)研究(TRIL)項(xiàng)目正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)，以確定明年年底將在原型環(huán)境中采用哪一項(xiàng)技術(shù)。有60多位研究人員參與了這一投資數(shù)百萬美元、為期三年項(xiàng)目的研發(fā)工作。
此外，英特爾為研究人員提供名為“Shimmer”的小型Zigbee傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊，以助力這些研究的展開?！耙淮笈芯咳藛T提出了許多很棒的點(diǎn)子，但卻必須花費(fèi)所有的時(shí)間來構(gòu)建硬件?！庇⑻貭枑蹱柼m分公司的高級研究技術(shù)專家Michael J. McGrath表示，“我們希望能為他們提供所需硬件，使他們可以全心地投入研究中?！?
但對西雅圖華盛頓大學(xué)的生物工程學(xué)教授Yongmin Kim來說，構(gòu)建硬件即是一切。Kim的研究組獲得了“比爾與梅林達(dá)蓋茨基金會(Bill & Melinda Gates Foundation)”的資助，創(chuàng)建了一個(gè)2,000美元的醫(yī)護(hù)點(diǎn)系統(tǒng)，利用一次性模塊，該系統(tǒng)能夠測試從HIV到流感的各種健康問題。發(fā)展中國家可用這種設(shè)備來取代原本需花費(fèi)數(shù)萬美元的實(shí)驗(yàn)室裝置。該小組同時(shí)還在開發(fā)一種價(jià)值2,000美元的超聲波儀器，這種設(shè)備無需專家親自解釋診斷圖像就能夠確診常見病癥。
不過，要把這些設(shè)備用于醫(yī)生辦公室里，還需要5年以上的時(shí)間，至于要成為消費(fèi)產(chǎn)品，所需時(shí)間更長，Kim指出，“大概還需要10年時(shí)間，才能把這些系統(tǒng)從初級醫(yī)療保健診所搬到家中?！?
圖：IEEE工作小組正在定義個(gè)人健康數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，該協(xié)議可把不同無線技術(shù)映像到醫(yī)療數(shù)據(jù)格式。
其它研究人員更加深入一步，利用各種心臟、呼吸和運(yùn)動(dòng)傳感器來開發(fā)各種穿戴式設(shè)備。例如，哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員描述了他們?nèi)绾卫枚鄠€(gè)帶有嵌入式加速計(jì)的穿戴式設(shè)備來測量帕金森氏癥病人的癥狀變化。把幾個(gè)如MP3播放器般大小的設(shè)備綁在病人的胳膊和腿上，并通過Zigbee進(jìn)行鏈接，就能在數(shù)周時(shí)間內(nèi)采集帕金森氏癥顫抖癥狀變化的相關(guān)數(shù)據(jù)。
“利用這些數(shù)據(jù)，醫(yī)生能更容易的對癥下藥，而且還能更好地監(jiān)控處方的效果?！蔽挥诓ㄊ款D的Spaulding康復(fù)醫(yī)院網(wǎng)(哈佛的一家教學(xué)醫(yī)院)的運(yùn)動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)室主任、穿戴式醫(yī)療設(shè)備專家Paolo Bonato表示。
在另外一些論文中，研究人員報(bào)告了他們使用穿戴式設(shè)備跟蹤睡眠障礙、鍛煉習(xí)慣及其它問題的進(jìn)展。諾基亞展示了一款基于Altera Cyclone II FPGA設(shè)計(jì)的靈活的傳感器平臺，專門用于這類應(yīng)用。這種器件只有粗獷式腕表大小，但可通過藍(lán)牙鏈接支持大量傳感器。
“這是一個(gè)很普通的平臺，但FPGA的功耗是一大瓶頸。”位于荷蘭首都赫爾辛基的諾基亞研究中心Tom Ahola指出。在下一代平臺中，我們將采用Actel 的Lgloo或QuickLogic PolarPro FPGA，以及被稱為Wibree的藍(lán)牙低功率版，他透露。
還有一些研究人員發(fā)表了他們在設(shè)計(jì)電子貼片或電子運(yùn)動(dòng)服方面的工作。大阪電氣通信大學(xué)的研究人員介紹了一款利用已有芯片(如Atmel的AVR微控制器和Rabbit Semiconductor的收發(fā)器)開發(fā)的帶運(yùn)動(dòng)傳感器的藍(lán)牙貼片。新創(chuàng)公司Therasolve的兩位比利時(shí)兄弟提出了一種可編程貼片概念，能在需要更換貼片或服用其它藥物的時(shí)候會提醒用戶。
幾位歐洲研究人員描述了把生物傳感器嵌入到衣物中以持續(xù)監(jiān)測健康狀況的研究工作。歐洲委員會(EC)已向該領(lǐng)域的一些項(xiàng)目進(jìn)行資助，如ProeTex項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃為從事公共安全的工作人員開發(fā)帶超寬帶鏈接的電子運(yùn)動(dòng)衫。
在基于有機(jī)場效應(yīng)晶體管(FET)開發(fā)導(dǎo)電且柔韌的電紗線、并以此制作運(yùn)動(dòng)服方面，研究人員不斷取得進(jìn)步，ProeTex項(xiàng)目協(xié)調(diào)員、意大利卡利亞里大學(xué)的Annalisa Bonfiglio提到。不過，到目前為止，開發(fā)人員利用這種電紡線還只能開發(fā)出一些簡單的電子器件，比如一般需要數(shù)十伏特電壓的環(huán)形振蕩器和二極管，她表示。
“我們距離實(shí)現(xiàn)帶有復(fù)雜傳感器的可洗紡織品還差很遠(yuǎn)。該領(lǐng)域的研究人員在單個(gè)傳感器階段成效顯著，但距離微處理器之類的東西還有數(shù)年的差距?！憋w利浦歐洲研究中心主任兼生物醫(yī)療傳感器部門負(fù)責(zé)人Olaf Such表示。
這一領(lǐng)域的一大技術(shù)障礙是運(yùn)動(dòng)偽影(Motion artifact)，Such指出。穿戴式設(shè)備中所使用的通過無線連接的干電極會產(chǎn)生質(zhì)量較差的、嘈雜的信號，而設(shè)備的預(yù)期目標(biāo)卻是：無需醫(yī)生干預(yù)就能基于數(shù)據(jù)做出精確分析，并給出治療方案。
“這兩方面的沖突造成了該領(lǐng)域的頭號技術(shù)問題，而且一直沒有得到解決?！盨uch表示， “在運(yùn)動(dòng)偽影的方面，人們已進(jìn)行了一段時(shí)間的努力，并已獲得一些單點(diǎn)解決方案，但仍缺乏比較性研究或相關(guān)基準(zhǔn)?！盨uch今年組織了有關(guān)運(yùn)動(dòng)偽影問題的首屆EMBS會議。
醫(yī)療行業(yè)需要一個(gè)基準(zhǔn)，用來檢驗(yàn)新算法能否減少穿戴式設(shè)備中產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽影。這項(xiàng)工作有可能會參照現(xiàn)有ECG算法的基準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫，Such透露。
對穿戴式設(shè)備而言，無線技術(shù)毫不匱乏。研究人員已經(jīng)展示了采用藍(lán)牙、RFID、超寬帶和Zigbee技術(shù)的設(shè)備。許多論文文章還介紹了多種不同的系統(tǒng)，能通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)把醫(yī)生或急救人員鏈接到遠(yuǎn)程醫(yī)院的健康監(jiān)測系統(tǒng)上。不過，每一種無線鏈路都存在自身的問題，研究人員正正在設(shè)法創(chuàng)建各鏈路之間的互操作層。
“沒有哪一種無線技術(shù)是100%可靠的，在設(shè)計(jì)這些醫(yī)療系統(tǒng)時(shí)，必需考慮到這一事實(shí)?！盳arlink Semiconductor公司高級RF顧問Peter Chadwick表示。Chadwick同時(shí)也是歐洲一個(gè)醫(yī)療設(shè)備無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)小組的主席。
英特爾在愛爾蘭的TRIL項(xiàng)目將在生活輔助家庭系統(tǒng)中采用藍(lán)牙技術(shù)，但該公司承認(rèn)，為了在該環(huán)境中獲得最理想的使用效果，則需采用藍(lán)牙的一種定制版本。英特爾發(fā)現(xiàn)，藍(lán)牙甚至連愛爾蘭最小的村莊也無法完全覆蓋，而且必須與任何微波保持至少6英尺的距離以避免干擾，并需要謹(jǐn)慎排列以提供最佳覆蓋范圍。
為了在高層次上創(chuàng)建某些通用性，IEEE 11073小組委員會正在開發(fā)一種方法，來把不同無線技術(shù)映射到一個(gè)定義醫(yī)療數(shù)據(jù)格式的已有標(biāo)準(zhǔn)中。該小組成員包括英特爾、飛利浦和夏普，預(yù)計(jì)明年初推出完整的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)現(xiàn)電子醫(yī)療時(shí)代的最大障礙是必需定義新的商業(yè)模式，但醫(yī)療保健系統(tǒng)的改革必需得到政府的支持。“我們最需要的是政府的支持，但這是很難獲得的?！盓C信息社會和媒體常務(wù)理事會成員Loukianos Gatzoulis表示。
Gatzoulis預(yù)計(jì)迄今EC已花費(fèi)了大約2億美元用于各種電子醫(yī)療方案，光去年就花費(fèi)了幾乎一億美元。
“最困難的部分是商業(yè)挑戰(zhàn)?！比A盛頓大學(xué)的Kim指出。
Kim列舉了在公共醫(yī)療記錄的通用格式取得一致性觀點(diǎn)方面所碰到的一些難題?！拔覀兿Ｍ@樣的格式能在2014年前就緒，但人們對該時(shí)間點(diǎn)持懷疑態(tài)度?！彼赋觥Ｕl將擁有相關(guān)數(shù)據(jù)？是病人、病人的雇主、保險(xiǎn)公司還是醫(yī)療保健提供者？這一些還尚不明確。
另外一些研究人員指出，人的因素也十分突出，尤其是在穿戴式設(shè)備方面?！霸跊]生病的時(shí)候，沒人愿意穿戴那些有可能礙手礙腳的東西?！憋w利浦的Such表示。不過，他又提到，有一類“心血管娛樂(cardio-tainment)”設(shè)備正在逐漸流行，這種設(shè)備無需提交醫(yī)療記錄，但卻能提供有關(guān)健身和良好生活方式的信息。
另一方面，Bonato表示，他的帕金森氏癥病人并沒有抱怨穿戴幫助跟蹤病癥的監(jiān)控器有什么不便之處?！皩Υ┐魇皆O(shè)備的接受與否的確與疾病的嚴(yán)重程度有關(guān)，而對于這類應(yīng)用，設(shè)備的可接受性不是問題?！彼J(rèn)為。
作者：麥利
（轉(zhuǎn)載）
