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5年前，作者在一篇題為“醫(yī)療成像的未來”的文章中發(fā)表了他們對(duì)于醫(yī)療成像未來發(fā)展趨勢(shì)的看法?，F(xiàn)在，這篇文章將回顧這些對(duì)未來的展望，來仔細(xì)想一想那些已經(jīng)發(fā)生的變化，并重新審視醫(yī)療處理技術(shù)的未來。
醫(yī)療領(lǐng)域未來發(fā)展的主要推動(dòng)力仍然與5年前一樣：實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的醫(yī)療保健。不出所料，在這個(gè)方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，其進(jìn)展速度要超過預(yù)期，其原因主要是由于手機(jī)等智能硬件和應(yīng)用程序以及云端等技術(shù)發(fā)展迅猛。
另外一個(gè)仍在不斷向前發(fā)展的趨勢(shì)就是醫(yī)療保健已經(jīng)從面向診斷和治療轉(zhuǎn)向預(yù)防，與此同時(shí)，這三個(gè)領(lǐng)域也在不斷地改進(jìn)與提高。可從云端獲得的大量醫(yī)療數(shù)據(jù)為這項(xiàng)工作提供了幫助，但是受到了合法性以及共享醫(yī)療信息處理，還有從如此大量的數(shù)據(jù)中獲取有用信息的能力的限制。與往常一樣，技術(shù)將使用運(yùn)行高級(jí)分析、針對(duì)工作量進(jìn)行優(yōu)化的服務(wù)器為數(shù)據(jù)分析以及把有用信息發(fā)送給個(gè)人云端做好準(zhǔn)備，從而推動(dòng)醫(yī)療保健向著預(yù)防性（或者成為“可預(yù)期”）醫(yī)療的方向發(fā)展。
個(gè)性化和高精度器件
隨著技術(shù)的進(jìn)步，有一個(gè)全新的觀點(diǎn)在增強(qiáng)技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力。Clifford Dacso醫(yī)生，德州休斯頓Baylor醫(yī)學(xué)院的教授和研究員，給出了如下表述：“在描述醫(yī)學(xué)時(shí)，人們主要持四種觀點(diǎn)：1）認(rèn)為治療有所幫助，而又沒有副作用，2）認(rèn)為治療有幫助，但是有副作用，3）認(rèn)為治療無(wú)用，但是也沒有副作用，4）認(rèn)為治療無(wú)用，又有副作用。到了該使醫(yī)療個(gè)性化的時(shí)候了。 ”
Dacso醫(yī)生所指出的是一個(gè)長(zhǎng)期存在的醫(yī)療傳統(tǒng)，為了便于管理，將病人分組，每組的治療方法都是一樣的，而不是把每個(gè)病人視為單獨(dú)的個(gè)體，在治療時(shí)也是如此。與很多這個(gè)領(lǐng)域的預(yù)言家一樣，Dacso醫(yī)生相信個(gè)性化醫(yī)療的變革正在到來，而這將帶來巨大的優(yōu)勢(shì)。
他還說到：“我們都會(huì)在某一天死于一種慢性病。這意味著我們或者完全消除這場(chǎng)災(zāi)難性的疾病，或者使它們變成慢性病?！彼裕坏珣?yīng)該因人施救，而且醫(yī)療也將從治療慢性病向預(yù)防慢性病的產(chǎn)生或者至少預(yù)防這些慢性疾病的急性發(fā)作方面轉(zhuǎn)化。
這個(gè)預(yù)見性看法的關(guān)鍵一個(gè)方面就是增加醫(yī)療的準(zhǔn)確性。Emad Ebbini醫(yī)生，明尼蘇達(dá)大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程教授，國(guó)際治療超聲學(xué)會(huì)主席，相信：“高精度將帶來安全和高效的方法，”所以，能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)療個(gè)性化的技術(shù)也會(huì)使醫(yī)療更加精確。準(zhǔn)確度將使治療更加安全，更加連貫，成本也更低，與此同時(shí)，能夠更加廣闊地覆蓋到我們?nèi)鐣?huì)的各個(gè)角落。
技術(shù)更新?lián)Q代
從上一篇文章的發(fā)表到現(xiàn)在，在技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了很多的變革。三個(gè)價(jià)值指標(biāo)：即性能、價(jià)格和功耗都已經(jīng)有了很大的發(fā)展。以智能手機(jī)和平板電腦的形式所提供的功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)隨身攜帶，幾乎從不離身。另一方面，云計(jì)算將這些設(shè)備連接在一起，并提高了它們的性能，明顯改變了我們對(duì)醫(yī)學(xué)和醫(yī)療成像的看法。
我們隨身攜帶的計(jì)算機(jī)的作用已經(jīng)越來越多，不再僅僅是一部電話、一臺(tái)照相機(jī)或者是音樂播放器了。應(yīng)用程序可實(shí)現(xiàn)游戲、投資追蹤、飲食管理和搜集生命體征信號(hào)。而這僅僅是開始。
云計(jì)算
云計(jì)算已經(jīng)出現(xiàn)很多年了，但在之前它被稱作互聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)在，它的范圍和功能已經(jīng)大大擴(kuò)展，隨處可見、無(wú)處不在。這是一種生活的方式。將我們與云端的接口（比如說智能手機(jī)等）遺忘在家里會(huì)給我們的生活帶來不少麻煩。
大雜燴和云端
全新的趨勢(shì)是將所有東西都與云端相連接，無(wú)一例外，而不僅僅是智能手機(jī)。所有類型的傳感器（甚至是醫(yī)療傳感器）也可被連接到云端上，而也會(huì)出現(xiàn)微云端。智能手機(jī)在受到較大云端控制的同時(shí)也可以控制很多智能傳感器。智能手機(jī)成為個(gè)性化的微云端，而較大的云端也許就成為了家庭、汽車、咖啡店或者辦公室內(nèi)使用的云端。當(dāng)然，所有這些都通過更多的云端彼此連接在一起。云端周圍的“大雜燴”與圖1中顯示的云端周圍的“集群”概念相類似，但是這個(gè)術(shù)語(yǔ)更加正面和積極，這是因?yàn)樗杀挥脕韺⑺蓄愋偷挠杏梦锛歼B接至云端，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化健康的無(wú)限前景。
圖1.云端周圍的集群。
聯(lián)網(wǎng)住宅
集群和云端使我們可以用目前只在醫(yī)院和診所才能看到的很多診斷工具來為住所提供設(shè)備和器械。將不間斷地監(jiān)視生命體征，而健康的其它方面也處于持續(xù)的詳細(xì)觀察之下。隨著云端和集群普遍地滲入到我們的生活當(dāng)中，住所以外的健康監(jiān)視的中斷和差異也將被緩解。監(jiān)視將成為一個(gè)連續(xù)不斷的活動(dòng)，不論人們走到哪里，它都伴隨左右。借助這項(xiàng)觸手可及的技術(shù)所帶來的全部?jī)?yōu)勢(shì)，醫(yī)生的意見開始變得不那么重要了。而第一診斷就是這項(xiàng)技術(shù)持續(xù)監(jiān)視生命體征和其它健康方面。而這條提供給醫(yī)生的第一診斷使得醫(yī)生能夠更好更早地給出意見，這樣的話，目的就不是治療疾病，而是去預(yù)防疾病的發(fā)生，這又與之前提到的預(yù)防性醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)緊密結(jié)合在一起。
由于把不斷采集個(gè)人數(shù)據(jù)的即將廣泛應(yīng)用的傳感器與用于數(shù)據(jù)分析的高級(jí)算法和計(jì)算能力組合在一起，技術(shù)將能夠給出第一診斷。
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技術(shù)內(nèi)的分析
視覺研究中一個(gè)不斷向前發(fā)展的領(lǐng)域就是看懂人類：他們?cè)诟墒裁?、他們的感覺怎么樣、他們的目的是什么等。雖然這項(xiàng)研究在安全、零售、汽車和其它領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展?jié)撃?，但它也在個(gè)性化醫(yī)療的未來發(fā)展中扮演著很重要的角色。
想象一下，一個(gè)住所配備了數(shù)百個(gè)小型、廉價(jià)、高功效傳感器，而這些傳感器全都連接到一個(gè)處理機(jī)器上。這個(gè)計(jì)算引擎可以是一部智能手機(jī)、家用計(jì)算機(jī)或者是一個(gè)遠(yuǎn)程連接，所有的處理都在其它地方完成。我們暫時(shí)將它稱為一個(gè)私人云端。
一個(gè)私人云端將從家用傳感器網(wǎng)絡(luò)中獲得信息，并且運(yùn)行高級(jí)分析算法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。來自視覺傳感器的數(shù)據(jù)將在人員檢測(cè)和分割，動(dòng)作識(shí)別，到面部、頭部和眼睛跟蹤等應(yīng)用中使用。
5年前，作者描述了一項(xiàng)技術(shù)，在住所中，當(dāng)有人摔倒或者甚至當(dāng)某個(gè)人開始步履蹣跚時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)就能夠感測(cè)到。與這些功能一樣有用的是，在賦予處理來自視覺、聲音和生物識(shí)別傳感器的數(shù)據(jù)的功能時(shí)，它們實(shí)現(xiàn)起來是十分簡(jiǎn)單的。個(gè)人云端將能夠注意到隨時(shí)間推移而逐漸形成的細(xì)微變化，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提醒人們或是他們的醫(yī)生。例如，它可以檢測(cè)到能量水平的變化，并將它與特定的事件關(guān)聯(lián)起來—也許是藥物的變化或者是某一餐中飲食的變化。它甚至可以繪制你的情緒圖表，也許會(huì)或者不會(huì)幫助你避免那些在醫(yī)療方面對(duì)你并不是最有利的特定活動(dòng)（或遇到某個(gè)人）。
這聽起來好像這項(xiàng)技術(shù)離我們還很遠(yuǎn)，但是5年前我們?cè)跉v史上還從未看到一款消費(fèi)類設(shè)備如此的大賣：微軟的Kinect2。運(yùn)動(dòng)感測(cè)輸入設(shè)備通過理解手勢(shì)和身體位置的含義使家庭游戲發(fā)生了根本性的變化。除了游戲，3D成像也被一家名為Mantis-Vision的公司用來捕捉3D中的空間3。例如，一旦被捕捉，就可以在警察局電子重建犯罪現(xiàn)場(chǎng)。隨著這項(xiàng)技術(shù)在今天已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)，我們可以想象一下，用數(shù)十個(gè)或者數(shù)百個(gè)傳感器采集這種類型的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)附加到私人云端上。其中的可能性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這篇白皮書所能夠預(yù)見到的范圍。隨著在云端中采集到所有這些數(shù)據(jù)，并將它們精簡(jiǎn)為有用的信息，醫(yī)生就可以詢問不同種類的問題：那些根據(jù)這新信息提出的問題。在某些情況下，醫(yī)生在診斷時(shí)將不再需要向病人詢問相關(guān)情況，這是因?yàn)閭€(gè)人技術(shù)所采集到的信息對(duì)于醫(yī)生的診斷已經(jīng)足夠了。
云端對(duì)于醫(yī)療的一個(gè)貢獻(xiàn)就是將護(hù)理人員與與看護(hù)的病人分離開來。在使用云端時(shí)，護(hù)理人員沒有必要與被看護(hù)的病人住在一起。他們可以住在另外的住所、城鎮(zhèn)或省份內(nèi)，而他們?nèi)匀荒軌蛟诒豢醋o(hù)人單獨(dú)居住時(shí)了解病人的情況。例如，虛擬住所呼叫已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)使用。虛擬住所呼叫具有一定的優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)于那些醫(yī)生數(shù)量較少的地區(qū)，更不用說那些可以進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療的地區(qū)了。而這一切所必需的就是醫(yī)生和病人要能夠訪問云端。
除了虛擬住所呼叫，下一步可能就是遠(yuǎn)程外科手術(shù)。而在外科手術(shù)中，技術(shù)恰恰能夠滿足它的其中一項(xiàng)最高性能處理要求。對(duì)于外科醫(yī)生與病人之間的極低延遲（拖延）的要求，準(zhǔn)確手術(shù)所必需的高精度圖像處理要求，以及對(duì)無(wú)障礙溝通的需要是參與此項(xiàng)技術(shù)的專業(yè)人士經(jīng)常談到的內(nèi)容（病人更是如此）。
圖2. 虛擬醫(yī)療的未來發(fā)展也許是遠(yuǎn)程外科手術(shù)。
這一切聽起來就好像是科幻小說一樣，但是卻與電話領(lǐng)域取得的技術(shù)進(jìn)步使視頻通話成為主流有可比之處。諸如SkypeTM和FacetimeTM的視頻通信系統(tǒng)已經(jīng)使視頻會(huì)議變得再普通不過了。不久之前，視頻會(huì)議還為企業(yè)人群所專享，即使在那個(gè)時(shí)候，也不是很好用—建立連接很困難、視頻畫面質(zhì)量差、延遲過大、說話含糊不清會(huì)嚴(yán)重影響通話質(zhì)量，并且系統(tǒng)的智能性不高，不知道將攝像頭指向誰(shuí)或指向何處。這種使用體驗(yàn)看起來已經(jīng)一去不復(fù)返了，大多數(shù)人寧愿進(jìn)行視頻通話，也不用傳統(tǒng)的音頻通話，并且他們一點(diǎn)兒都不擔(dān)心視頻通話的質(zhì)量。不用太久，在整個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)，對(duì)于遠(yuǎn)程手術(shù)或虛擬住所呼叫的顧慮也就不復(fù)存在了。
超低功耗
除了處理需求，超低功耗 （ULP） 器件領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)也已經(jīng)得到提升。ULP領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)主要研究示例就是MIT的Anantha Chandrakasan博士和他的學(xué)生們所進(jìn)行的一項(xiàng)工作。他們用體溫支持器件的運(yùn)行4，從而展現(xiàn)出他們?cè)赨LP處理器方面的創(chuàng)造能力，并向我們展示了如何利用加速器進(jìn)行超低功耗處理5以及從生物源中采集能量。MIT在推動(dòng)ULP技術(shù)發(fā)展方面并不孤單。另外值得一提的是，一家名為Rainbow Medical7的風(fēng)投公司所推動(dòng)的研究工作，這家公司在以色列為新技術(shù)的開發(fā)和基于這項(xiàng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備提供資金支持。這些技術(shù)開發(fā)中的其中一項(xiàng)就是使身體能夠產(chǎn)生植入技術(shù)持續(xù)運(yùn)行所需的能量。他們都屬于醫(yī)療技術(shù)的創(chuàng)造和使用范疇。
ULP的一項(xiàng)早期用途就是恢復(fù)盲人的視力。十多年前，當(dāng)Mark Humayun醫(yī)生與他的團(tuán)隊(duì)在約翰霍普金斯大學(xué)夢(mèng)想著有一天能夠開發(fā)出一種幫助盲人恢復(fù)視力的技術(shù)時(shí)，德州儀器 （TI） 的幾名創(chuàng)新者開始與Mark Humayun博士接洽。目前，在南加州大學(xué)，Humayun醫(yī)生和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為那些患有視網(wǎng)膜色素病變和黃斑病變的病人提出了經(jīng)認(rèn)可的治療方法。下面的內(nèi)容引用自James Weiland醫(yī)生對(duì)于研究團(tuán)隊(duì)所取得的成功的評(píng)價(jià)：
“正如論文中描述的那樣，F(xiàn)DA批準(zhǔn)的商業(yè)植入具有60像素。在研究方面，我們已經(jīng)用240像素測(cè)試了整個(gè)系統(tǒng)，現(xiàn)在正在研究具有1000像素的系統(tǒng)，但是這些系統(tǒng)還不能在病身上使用。為了改進(jìn)病人的整體表現(xiàn)，我們可以采用外部攝像頭處理系統(tǒng)來優(yōu)化我們提供給病人的信息。我們已經(jīng)表明的是，機(jī)器視覺可以識(shí)別一個(gè)無(wú)障礙路徑（通過使用立體視覺），并表明我們可以檢測(cè)和識(shí)別列表中的物體?！?/p>
這是一條很有力的陳述。通過使用機(jī)器視覺，之前失明的病患現(xiàn)在可以具有60像素的視覺，在未來也許能夠提高到1000像素。這真是太神奇了。
另外一個(gè)使用不同技術(shù)、成本向量的示例來自一家名為CNOGA的以色列公司。它的技術(shù)使用視頻攝像頭，非侵入式地測(cè)量生命體征和生物標(biāo)志物，諸如血壓、脈搏、血氧量和二氧化碳含量、血色素或者血糖水平。只通過關(guān)注使用人員的皮膚或者內(nèi)部毛細(xì)管組織來形成實(shí)時(shí)的彩色組織攝影即可實(shí)現(xiàn)這一功能。這項(xiàng)技術(shù)的未來應(yīng)用可以形成對(duì)于癌癥和慢性破壞性肺部疾病的非侵入式生物標(biāo)志識(shí)別診斷方法。
通過與Yosef Segman醫(yī)生，CNOGA公司的CEO的詳談，它的功能范圍似乎還未被完全開發(fā)出來。而這項(xiàng)技術(shù)在家庭和社區(qū)中的應(yīng)用也是早晚的事情。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用將使老年人的生活更加健康和舒適，最終通過無(wú)處不在的非侵入式監(jiān)視使人們可以在家中安享舒適地度過生命的最后一段日子。
的確，這一切聽起來像科幻小說中的情節(jié)，但是它正在發(fā)生著，并在我們的日常生活中變得越來越真實(shí)。在剛播出不久就很悲催地被砍掉的電視節(jié)目“螢火蟲，”中，一個(gè)角色曾經(jīng)談到，“這聽起來就像科幻小說中的東西?！彼钠拮踊卮鸬溃坝H愛的，你住在太空船中?！边@就是醫(yī)療進(jìn)步已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容。未來聽起來像科幻小說，但是每天的進(jìn)步卻證明事實(shí)并非如此。
應(yīng)用程序
不論任何人，只要他已經(jīng)下載了計(jì)算卡路里、鍛煉追蹤或者監(jiān)視睡眠的應(yīng)用程序，那么他就能夠看到醫(yī)療在過去5年間已經(jīng)變得多么個(gè)性化。
圖3. 跟蹤個(gè)人健康指標(biāo)的應(yīng)用程序是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化健康技術(shù)的關(guān)鍵
這些應(yīng)用程序只是個(gè)性化醫(yī)療保健革命的第一步。目前提供的大多數(shù)應(yīng)用程序用于追蹤、監(jiān)視和采集信息?，F(xiàn)在有用醫(yī)療應(yīng)用程序的數(shù)量十分驚人，這也催生出幾個(gè)網(wǎng)站幫助管理和指引所有這些應(yīng)用程序。網(wǎng)站iMedicalApps稱自己為移動(dòng)醫(yī)療方面的領(lǐng)先醫(yī)生發(fā)布，并且每周給出已發(fā)布的知名醫(yī)療應(yīng)用程序。在一個(gè)近期的列表中，這個(gè)網(wǎng)站回顧了應(yīng)用程序UCheck和Dysnatremia。UCheck使用一個(gè)套間來執(zhí)行半自動(dòng)的尿液分析。而Dysnatremia將自己描述為能夠使醫(yī)生對(duì)患有低血鈉癥和血鈉過多疾病的病人執(zhí)行差別化診斷的工具。
這兩個(gè)應(yīng)用程序都標(biāo)志著未來的發(fā)展方向—將能夠診斷醫(yī)療情況的應(yīng)用程序，從而在看病前提供第一診斷。
另外一個(gè)示例就是由達(dá)特茅斯工程畢業(yè)生開發(fā)的早期疾病監(jiān)測(cè)智能手機(jī)應(yīng)用程序。他們使用汗液采集設(shè)備，通過被稱為密度計(jì)量學(xué)的技術(shù)來確定身體汗液內(nèi)蛋白質(zhì)的含量。使用從生物傳感器中獲得的信息，這款應(yīng)用程序被設(shè)計(jì)成捕捉阿爾茲海默病到二型糖尿病在早期發(fā)病階段所能夠提供的任何信息。
未來對(duì)于我們意義重大。在某一天，全身掃描將成為年度體檢的一部分，從而更好地診斷健康問題，其中也包括盡早預(yù)知問題，主動(dòng)應(yīng)對(duì)而不是被動(dòng)地應(yīng)付。當(dāng)我們找到發(fā)明三度儀的方法，另外一個(gè)曾經(jīng)被認(rèn)為只存在于科幻小說中的技術(shù)時(shí)，這也將使這項(xiàng)技術(shù)在個(gè)人領(lǐng)域內(nèi)找到用武之地。
半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)方面就是使用其快速增長(zhǎng)的性能，在信號(hào)處理領(lǐng)域內(nèi)找到全新發(fā)展方向的能力。隨著發(fā)現(xiàn)新信號(hào)并找到處理這些信號(hào)的全新方法，“驚喜”時(shí)刻將層出不窮。而最近的一個(gè)“驚喜”時(shí)刻就是一家吉他公司發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的處理算法。
整個(gè)過程是這樣的：
德州儀器 （TI） 受邀請(qǐng)拜訪Paul Reed Smith吉他公司，去評(píng)估這家公司創(chuàng)造的一個(gè)全新信號(hào)處理技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的用途是去解決電吉他的延遲問題。這個(gè)問題的解決方案并不源自傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域，也就是說他們既沒有重新發(fā)現(xiàn)DSP，也沒有發(fā)現(xiàn)DSP的任何全新用途。而結(jié)論就是，這是個(gè)新事物，而令人激動(dòng)的是看到這一全新的理念在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域派上了用場(chǎng)。也已經(jīng)有醫(yī)療研究人員對(duì)這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的功能給出了評(píng)論，除了其它功能外，這項(xiàng)技術(shù)可以顯著地減少拍攝X光照片時(shí)所需要的輻射量。
在醫(yī)療領(lǐng)域，有一些技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用范圍聽起來有點(diǎn)兒超前—很難相信這些技術(shù)已經(jīng)切切實(shí)實(shí)地存在了。而真正使我們感到激動(dòng)的一個(gè)方面就是想象一下這項(xiàng)技術(shù)將把我們帶向何處。
此類技術(shù)中的一個(gè)就是增材制造 （AM） 技術(shù)。通過將數(shù)層結(jié)合在一起的增材工藝，這項(xiàng)技術(shù)每次制造一層有形物體。這項(xiàng)也被稱為3D打印的技術(shù)掌控著醫(yī)療領(lǐng)域的美好未來。
在一篇2013年5月發(fā)表在新英格蘭醫(yī)學(xué)期刊上的文章中，密歇根大學(xué)的兩位醫(yī)生描述了他們是如何通過植入生物可吸收氣管夾板挽救了一個(gè)嬰兒生命的。這個(gè)生物可吸收氣管夾板由3D打印機(jī)制造，所使用的信息來自計(jì)算得出的患兒呼吸道的光學(xué)斷層圖像。以下是這篇文章令人吃驚的結(jié)論：
“這個(gè)病例顯示出，高分辨率成像、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和生物材料三維打印組合在一起可以加快和簡(jiǎn)化那些用于指定患者所特有的解剖學(xué)疾病的可植入設(shè)備的創(chuàng)造和生成?！?/p>
有哪些疾病是可以用定制的專用可植入設(shè)備醫(yī)治或者緩解，想到這一點(diǎn)就會(huì)令人興奮。但是，3D打印的功能絕不僅限于此。Bespoke Innovations（定制創(chuàng)新公司）使用3D打印生產(chǎn)定制的義肢，除了在制造時(shí)能夠滿足提出的任何需要，它的價(jià)格也只是使用傳統(tǒng)方法所生產(chǎn)的人造肢體的十分之一。
目前有幾個(gè)地方正在使用3D打印制作病人身體部分的準(zhǔn)確模型，這樣可以使外科醫(yī)生團(tuán)隊(duì)提前仿真整個(gè)手術(shù)過程，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為更加安全、準(zhǔn)確和有效的手術(shù)。
這項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)外科手術(shù)的另外一個(gè)方法就是盡可能地提高精度水平。為高強(qiáng)度聚焦超聲波 （HIFU） 領(lǐng)域提供高性能實(shí)時(shí)信號(hào)處理的能力生成了這些領(lǐng)域中另外一個(gè)目前還不太使人能夠相信的領(lǐng)域。
Emad Ebbini醫(yī)生（我們?cè)谏衔囊眠^他說的話）相信，在診所中顯示出良好發(fā)展前景的多種應(yīng)用中，HIFU真正開始顯現(xiàn)出它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用范圍。數(shù)據(jù)處理和信號(hào)處理方面的改進(jìn)提高了超聲波與身體組織之間相互作用的特異性，從而有可能在mm以下范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)聚焦治療。這意味著高特異成像模式，范圍從單純的熱成像到機(jī)械成像，以及期間二者兼具的成像模式。終端應(yīng)用的例子包括有針對(duì)性的腫瘤熱療，高度局部化給藥，其中包括使用超聲波的機(jī)械效應(yīng)來生成瞬態(tài)效應(yīng)，通過血腦屏障用藥。
最近推出和展示的雙模式超聲波陣列 （DMUA） 系統(tǒng)進(jìn)一步加強(qiáng)了HIFU在非侵入式手術(shù)中的高度有效和安全使用的發(fā)展前景。DMUA能夠提供治療級(jí)別的聚焦超聲波，并使用同樣的換能器元件對(duì)組織響應(yīng)進(jìn)行成像。成像和治療坐標(biāo)系統(tǒng)之間的固有記錄，連同實(shí)時(shí)自適應(yīng)重聚焦使解決治療期間的組織運(yùn)動(dòng)和變形問題成為可能。高性能計(jì)算 （HPC） 解決方案使得醫(yī)生能夠?qū)⒕Ψ旁谟锰摂M手術(shù)刀（毫米大小的HIFU焦點(diǎn)）實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)組織。這項(xiàng)技術(shù)將在諸如腎臟神經(jīng)隔離的應(yīng)用中用完美的精度實(shí)施無(wú)出血外科手術(shù)。腎臟神經(jīng)隔離是最近提出的一種治療高血壓的方法，而傳統(tǒng)醫(yī)療方法對(duì)于此類病患不起作用。
這是HIFU，3D打印和其它技術(shù)進(jìn)步在提升我們的健康水平、改進(jìn)治療方法和獲得健康生活的能力方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。并且由于云?jì)算的使用，健康狀態(tài)將常伴我們左右。諸如大數(shù)據(jù)、分析、數(shù)據(jù)挖掘、高性能計(jì)算和智能傳感器等全新概念正在開始充斥在我們的日常生活中。所有這些新技術(shù)、新概念組合在一起，相互作用，將會(huì)獲取浩如煙海的醫(yī)療數(shù)據(jù)，并為醫(yī)生提供那些保持和恢復(fù)病患健康所需要的信息。他們將為我們提供一個(gè)之前只存在于我們腦海中的未來。
這些技術(shù)將：
-根除災(zāi)難性疾病
-控制慢性病
-使人們?cè)诩抑惺孢m地度過生命中的最后時(shí)光
那么，我們對(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域能夠有什么期待呢？簡(jiǎn)單來說，想象力是唯一的限制因素（是的，還會(huì)受到光速的限制）。我們將光速包括在內(nèi)的原因是性能的提升在很大程度上由我們對(duì)光速的控制程度所決定。但是假定這兩個(gè)限制條件不會(huì)失效；個(gè)人健康就在我們的掌控之中。我們周圍的技術(shù)將給出第一診斷，并請(qǐng)醫(yī)生為病患提供第二并有可能是最終的診斷。隨之而來的是更加具有預(yù)防性而不是介入和干預(yù)的處理手段。隨著慢性病受到控制，災(zāi)難性疾病被減弱為慢性病，人們將最終舒適、愜意地度過他們的一生，并且期待著未來科幻小說中的技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
我們5年后再見。
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