未來醫(yī)學(xué)探索

1、未來醫(yī)學(xué)探索過去的十年，是人類健康發(fā)展充滿“生命力” 的十年，據(jù)WHO（world health statistic 2021）報告顯示，全球人口預(yù)期壽命從2000年的66.8歲增加到2019年的73.3歲。 這意味著活得長已經(jīng)成為大多數(shù)人可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，活得有質(zhì)量將成為我們新的追求。伴隨著人口老齡化的加速， 2030年全球60歲以上人口占比將達(dá)到16.5%2，人類對醫(yī)療的需求也將激增。WHO的2019數(shù)據(jù)顯示，全球衛(wèi) 生費(fèi)用支出占生產(chǎn)總值的10%，其增長快于全球經(jīng)濟(jì)增長。WHO也預(yù)測，2030年全球護(hù)士 缺口高達(dá)570萬人3，醫(yī)護(hù)人員總?cè)笨诟哌_(dá)1800 萬人。此外，慢性病和亞健康對人類生命質(zhì)

2、量的影響也在加劇。據(jù)2021世界衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)報告，2019年全球前10大死因中，有7個為慢性非傳染性疾病，因慢病導(dǎo)致的過早死亡率為17.8%5。同時，全球的醫(yī)療資源與人口增長分布形成剪刀差。根據(jù)聯(lián)合國世界人口展望 2019顯示， 預(yù)計(jì)到2050年，非洲人口將達(dá)24.9億，歐洲人 口為7.1億6， 但從目前的醫(yī)療資源來看，僅德國的平均每千人醫(yī)生數(shù)量是尼日利亞（非洲經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國）的10.5倍。面向未來， 如何降低醫(yī)療成本，豐富醫(yī)療資源和醫(yī)療形態(tài)，創(chuàng)造新的預(yù)防和治療手段，將幫助解決看病貴，看病難的問題，讓人們少生病，讓生命更有質(zhì)量。在下一個十年，創(chuàng)新的解決思路正在不斷涌現(xiàn)。探索方向一：以計(jì)算識別隱患，從“治

3、已病”轉(zhuǎn)向 “治未病”根據(jù)WHO的研究顯示，身體患病60%的因素和生活方式有關(guān)8，能否培養(yǎng)好的生活習(xí)慣是保持健康 的重要前提。我們可以通過對健康狀態(tài)的實(shí)時追蹤和建模計(jì)算，來督促良好生活習(xí)慣的培養(yǎng)。把防病與日常生活習(xí)慣結(jié)合起來，在發(fā)病以前消滅病痛，從“治已病”轉(zhuǎn)向“治未病”。未來場景：構(gòu)建知識圖譜，讓健康更靠譜得益于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、AI等技術(shù)的發(fā)展，以及可穿戴設(shè)備、家用監(jiān)測設(shè)備等產(chǎn)品的普及，對個人健康建模不再是奢望。具體來說，利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)時分析用戶身體指標(biāo)數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)臨床反應(yīng)、健康診療結(jié)果等，形成健康知識圖譜。通過對比分析，為用戶提供定制的健康解決方案。我們還可以通過對營養(yǎng)、運(yùn)動、

4、睡眠等維度的干預(yù)，幫助用戶逐漸改善不良生活方式，促進(jìn)個人形成健康的生活習(xí)慣，從而少生病。比如業(yè)界有公司嘗試構(gòu)建飲食和疾病之間關(guān)系的健康知識圖譜，可幫助用戶改善睡眠質(zhì)量，進(jìn)行有效的體重管理，全年接受健康管理的參與者平均每天睡眠增加35分鐘，體重減輕約1.5公斤9。從而降低因不良生活方式導(dǎo)致的相關(guān)疾病的發(fā)生概率。此外，我們甚至還可以將健康知識圖譜與醫(yī)療知識圖譜進(jìn)行結(jié)合。這樣，不但能繪制出患病的風(fēng)險情況及未來發(fā)展趨勢，讓用戶獲得更準(zhǔn)確的癥狀、藥物、病情風(fēng)險因素、醫(yī)生診斷等信息；還可以幫助醫(yī)生做出更迅速、更有針對性的診斷。未來場景：傳染病蔓延軌跡預(yù)測，讓疾病預(yù)報更準(zhǔn)確利用自然語言處理等技術(shù)，持續(xù)收集并

5、分析全球范圍內(nèi)關(guān)于重大公共衛(wèi)生事件的新聞、報告和搜索引擎指數(shù)，從中提取有效數(shù)據(jù)，并進(jìn)行科學(xué)建模和智能化判斷分析，可以有效提升應(yīng)對公共衛(wèi)生事件的響應(yīng)速度和決策能力。CT技術(shù)也可以用在流行病、疫情等監(jiān)控和預(yù)測 上，比如說業(yè)界有公司使用自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)，從官方公共衛(wèi)生組織、數(shù)字媒體、全球航空公司票務(wù)數(shù)據(jù)、牲畜健康報告和人口統(tǒng)計(jì)聲明等多種公共數(shù)據(jù)來源中，分析了數(shù)十億個數(shù)據(jù)點(diǎn)，可以24小時不間斷地分析疾病的傳播與蔓延情況10。探索方向二：以精準(zhǔn)醫(yī)療，計(jì)算最佳治療方案合理的醫(yī)學(xué)治療方案能夠使患者獲得有效、安全、便捷的治療。制定醫(yī)療方案，要根據(jù)患者的個體差異，實(shí)時追蹤和評估癥狀、療效，如果把復(fù)雜的臨床

6、癥狀比作數(shù)學(xué)題目，那么怎樣在諸多可行的治療方案中尋求最優(yōu)解？關(guān)鍵答案或許在于“計(jì)算”。未來場景：藥效精確評估，從“千人一藥”到“千人千藥通常，制定一個有效的藥物治療方案需要綜合考慮病患外部條件、藥物匹配、用藥時機(jī)、用藥劑量、用藥療程和聯(lián)合用藥效果等因素，且還需不斷根據(jù)診療情況實(shí)時完善，這給醫(yī)生的診斷帶來很大的挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)情況下，醫(yī)生沒有太多的時間，去了解每個病人身體狀況的方方面面，主要依賴專業(yè)知識和個人經(jīng)驗(yàn)的判斷， 快速給出一個通用性的醫(yī)療方案。AI通過學(xué)習(xí)成千上萬的病理診療方案，并實(shí)時分析結(jié)合病人個體綜合差異，可以幫助醫(yī)生給出更具個性化的治療方案。新加坡研究機(jī)構(gòu)創(chuàng)建了以人工智能技術(shù)驅(qū)動的藥效

7、精準(zhǔn)評估平臺，該平臺可以快速識別每位患者的歷史臨床數(shù)據(jù)，針對患者自身情況給出建議的用藥劑量和聯(lián)合用藥方案，并在此基礎(chǔ)上對腫瘤大小或腫瘤生物標(biāo)志物水平進(jìn)行修正。此外，這些數(shù)據(jù)還可用于患者療程和后續(xù)治療方案的制定等。未來場景：AI精準(zhǔn)識別靶區(qū)，減少錯殺健康細(xì)胞個性化的精準(zhǔn)醫(yī)療的價值，也在幫助對抗人類的天敵-癌癥上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球新發(fā)癌癥病例1,929萬例，死亡病例996萬例12，預(yù)計(jì)2030年患癌病例仍將增加75%13。通過科技的力量，提升癌癥的診療效果，改善醫(yī)療質(zhì)量， 將幫助患者快速康復(fù)。在傳統(tǒng)的癌癥放射治療過程中，主要通過放射線對癌癥部位進(jìn)行照射，將癌細(xì)胞殺滅。但傳統(tǒng)放療的靶區(qū)設(shè)定范圍

8、較大，消滅癌細(xì)胞的同時也誤傷了大量健康細(xì)胞，對人體傷害較大， 易引發(fā)不良反應(yīng)。自適應(yīng)放療借助AI技術(shù)，在放療過程中自動識別病灶位置變化，對放療靶區(qū)的影像進(jìn)行精密地勾畫，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)照射，從而減少對健康組織的損害。目前AI精準(zhǔn)識別靶區(qū)，已實(shí)現(xiàn)CT、超聲、MRI 等多種影像的靶區(qū)自動勾畫。通過基于人工智能技術(shù)的配準(zhǔn)功能，根據(jù)臨床的需要，在不同器官和選擇區(qū)域間進(jìn)行自動配準(zhǔn)，突破傳統(tǒng)算法的精度和速度限制。AI的應(yīng)用將原來2-3小時的勾畫環(huán)節(jié)縮短至分秒級，使得放療對健康組織的損害量降低30%。探索方向三：家庭診所，云邊端計(jì)算協(xié)同，普惠醫(yī)療資源科技對疾病的預(yù)防與治療發(fā)揮價值的同時，也推動人類思考，是否每個人

9、都能享有對于健康實(shí)時管理的醫(yī)療產(chǎn)品和個性化醫(yī)療服務(wù)。業(yè)界在積極嘗試，通過云邊端計(jì)算協(xié)同，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療聯(lián)動，便可讓優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源可共享，同時還能讓醫(yī)療服務(wù)不限于醫(yī)院，而是擴(kuò)展至社區(qū)、家庭。未來場景：云上診斷，專家資源面對面?zhèn)鹘y(tǒng)診療流程是病人至醫(yī)院進(jìn)行醫(yī)學(xué)檢查后， 由醫(yī)生現(xiàn)場診斷。但由于地域醫(yī)療資源分布不均，優(yōu)質(zhì)專家多集中在大城市，小城市和鄉(xiāng)村醫(yī)療資源不足，常因診斷失誤而貽誤病情。在未來，將傳統(tǒng)影像設(shè)備的復(fù)雜處理邏輯放到云端，在云上為醫(yī)生提供遠(yuǎn)程閱片及人工智能輔助診斷功能，并將醫(yī)學(xué)影像、檢驗(yàn)檢查結(jié)果、病歷等診療信息同步傳輸，患者只需面對屏幕， 就可接受知名專家的云端診療服務(wù)。通過“終端數(shù)據(jù)采集+5G

10、+云計(jì)算”方式，在社 區(qū)醫(yī)院與醫(yī)學(xué)中心之間建立醫(yī)學(xué)影像信息互聯(lián)共享，患者在社區(qū)醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備上拍片后，自動或手動將影像文件上傳至云端，由醫(yī)學(xué)中心在云端閱片并出具報告。未來場景：設(shè)備便攜化，降低專業(yè)醫(yī)療檢測的門檻在元器件小型化、芯片化的技術(shù)推動下，原來只能在醫(yī)院內(nèi)使用的大型醫(yī)療設(shè)備，正在便攜化方向發(fā)展，讓移動化檢查成為現(xiàn)實(shí)。掌上超聲：將超聲波探頭的性能集成到一個芯片中，通過智能手機(jī)應(yīng)用進(jìn)行超聲信息采集， 并結(jié)合云計(jì)算和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時復(fù)合成像和自動掃描等強(qiáng)大功能，打破時間和空間限制，讓傳統(tǒng)笨重的大型超聲臺式機(jī)所具備的功能在隨身攜帶的輕巧手持設(shè)備上得以實(shí)現(xiàn)。使得原本醫(yī)院一臺十多萬美金的大型超聲儀器， 變成幾千美金就可以擁有的掌上設(shè)備15。結(jié)語：讓健康可計(jì)算， 讓生命有質(zhì)量面向2030年，人類可以依托高度靈敏的生物傳感器技術(shù)與智能硬件支持，實(shí)時跟蹤身 體各項(xiàng)指標(biāo)，并建立個人的健康知識突破，從而實(shí)現(xiàn)自主驅(qū)動個人健康，減少對醫(yī)生的依賴。在ICT技術(shù)的驅(qū)動下，未來的治療方案也將不再千篇一