在医学发现和科技创新层出不穷的2016 年,很多研究改变了我们的认知,VR、AI、可穿戴设备数据分析等技术迅速发展起来。Medscape主编、《颠覆医疗》一书作者 Eric Topol 先生每年都会总结出年度十大颠覆性医疗技术,以下是本年度的盘点。

人工智能+医疗

2016年,“人工智能”(Artificial Intelligence)在媒体中频繁地被提到,众多科技巨头纷纷推出人工智能平台,标志着人工智能开始走向主流。在医疗领域,人工智能能够帮助研究人员更加高效地回顾已有的研究成果,简单快捷地进行数据整理和建模分析。例如,近日来已有研究显示AI能够帮助医生分析病理切片、医学影像以及皮肤损伤等。微软亚洲研究院正在研究的病理诊断、脑部恶性肿瘤诊断等项目取得了很好的进展,计算机能够从包含数以百万计像素的病理切片中提取正常细胞与恶性肿瘤细胞的不同特征,从而识别恶性肿瘤。目前已有超过90家创业公司从事医疗保健领域的人工智能研究,IBM(Watson)、苹果、谷歌和微软等科技巨头也纷纷斥巨资开展相关研究。例如,IBM和MIT以及哈佛大学发起的癌症基因组计划,主要通过对数千个抗药肿瘤进行研究,并利用Watson强大的计算和机器学习能力研究癌症如何对药物产生耐药性。在北卡罗来纳大学医学院,Watson推荐与人类医学专家相同的癌症治疗方案的概率为99%,此外,在30%的病例中,Watson发现了医生没有提出的治疗方案。

先进的可穿戴传感器

2016年可穿戴传感器的发展也取得了显著的进步,变得更加灵活,可拉伸,可打印,甚至不需要电池,对生理指标、化学成分(包括葡萄糖、乙醇和乳酸盐水平)和环境(如紫外线照射)的灵敏度更高。

癌症液态活检

血浆游离循环肿瘤DNA(ctDNA)是由肿瘤细胞释放到血浆中的单链或者双链DNA,携带有与原发肿瘤组织相一致的分子遗传学改变。通过检测ctDNA的基因突变,就可以揭秘体内肿瘤组织的突变信号。2016年,关于ctDNA和组织活检的对比性研究已经向公众公布,致力于ctDNA研究的公司数量也已增加到超过50个,今年新进入该领域的公司包括Grail和Cirina,他们均致力于通过ctDNA或ctDNA甲基化来研究大样本健康人群的癌症检测。

液态活检在不具有典型临床症状的个体中是否能够给出准确的检测结果仍然有待进一步观察,但因其费用更低、取样方便、能够减少病人开刀的痛苦,预计在今后几年内将会在肿瘤检测中逐步占据主导地位。

远程监控虚拟医疗中心(“无床医院”)

Mercy Virtual是全球第一个也是唯一一个虚拟医疗中心,这个位于圣路易斯的4层建筑采用最先进的科技手段提供远程医疗服务,包括远程全天候值班护士、陪护、急诊、家庭监护、重症监护等。在远程重症监护区域,重症监护医生坐在特大型视频监控器前收集每个重症监护病人的详细数据,捕捉危急病人的一些严重症状。如果一位病人需要照顾,Mercy的医生们就能够通过双轨摄像头放大,从而更好地关注患者静脉注射袋上的细微信息。Mercy Virtual拥有330名专业工作人员,可对数千名患者进行远程实时监测。

世界首例CRISPR基因编辑人体试验

由我国肿瘤专家卢铀带领的科研团队在今年8月启动了一项广受关注的临床试验,即利用CRISPR技术编辑的T细胞治疗化疗、放疗以及其它疗法治疗无效的转移性非小细胞肺癌患者。10月28日,首名患者接受了经CRISPR技术改造的T细胞的治疗。科研人员先从肺癌患者的血液中抽取免疫细胞,然后利用CRISPR-Cas9 技术让免疫细胞中负责编码PD-1蛋白的基因失去活性,最后将经过编辑的细胞再重新注入患者体内。免疫细胞没有了PD-1蛋白就有望攻击和破坏癌细胞。Nature杂志对此进行了报道。美国首例CRISPR临床试验预计将于2017年开始,对于各种单基因疾病(例如镰状细胞病)的基因编辑研究也已经取得了进展。正在进行或计划中的临床试验如下表所示。

智能手机超声心动图

去年,飞利浦在美国推出的Lumify手持超声工具入选了2015年十大颠覆性医疗技术,其能够通过USB接口连接智能手机并通过一个图像管理APP进行超声扫描。2016年,飞利浦又推出了可连接智能手机的专用心脏探针,可通过Android应用程序生成清晰的图像。Clarius Mobile Health和Healcerion公司也于今年相继推出了智能手机超声扫描解决方案。2016年恰逢是听诊器诞生的200周年,在科技发达的今天,听诊器的原始功能几乎已经完全被更先进的器械取代了。

传染病的POC测试

凭借快速、便捷、低成本等优势,即时诊断 (point-of-care, POC)成为体外诊断领域快速增长的蓝海。今年,POC在HIV、人乳头瘤病毒、流感和A族链球菌等传染病诊断中的进展显著。近期,伦敦帝国学院研发了一款一次性USB记忆棒,能够从一滴血液中准确地检测出艾滋病病毒。传染病是低收入和中等收入国家儿童致死的主要原因之一,病原体的快速、即时检测有助于控制传染病的发展,但对于大多数传染病,样本收集和测试仅限于专业的医疗实验室环境。从体液中快速检测出病原体有望在未来几年中彻底改变传染病的诊断方法。

肿瘤易感性基因检测

2016年3月,美国基因技术公司Veritas Genetics宣布将以999美元的价格提供全基因组测序和解读,该项目旨在向普通大众提供廉价的个人基因信息获取服务。Veritas Genetics称此项私人订制服务能够帮助顾客检测身体健康状况,预测未来可能发生的健康风险,并能够检测任何可能会遗传给子女的不良基因。此外,Google创立的Color Genomics基因测试公司开发的基因检测仪提供对19种乳腺癌和卵巢癌的测试,仅收249美元。二代基因测序行业里反复被提起的“1000美元全基因组检测”($1000 genome)时代或许真的要到来了。人类基因组测序成本的降低使得基因检测在很多领域有了推广的可能,普通人也能够享受到基因组测试和解读服务。

用于血滴测试的微流控芯片

Eric Topol 先生在The Patient Will See You Now一书中提到了血液检测公司Theranos是如何跌落神坛的。Theranos曾承诺能够提供一种更快、更便宜的无痛验血,只需几滴血便可以完成在专业医疗实验室内进行的多达240项医疗检查,从胆固醇到癌症几乎都能检测。已被吊销血液实验室经营执照的Theranos显然未能兑现承诺。但采用微流体技术和比色法有望做到这一点。例如,血液检测初创企业 Genalyte推出的检测平台只需用一滴血液即可进行免疫测定,并在十几分钟之内获取结果。以往此类检测需要将样本送往实验室,等待一两个星期才能出结果,成本也通常超过1000美元。不同于Theranos,Genalyte已经发布了一些同行评审的有效性文章,其技术有效性完全对公众透明。运用微流体技术进行血液检测具有反应速度快、准确度高、价格更低等优势,极具发展潜力。

VR在缓解疼痛、恐惧症和防止跌倒中的应用

近年来科技巨头们纷纷在虚拟现实(VR)技术上压上了巨大的赌注。2014年Facebook收购Oculus Rift时,并没有多少人意识到VR将在医学领域发挥巨大作用。今年9月,《柳叶刀》发表的一项随机试验研究显示,VR和跑步机结合训练可以有效防止老年人,帕金森病、轻度认知障碍及痴呆症患者的危险性跌倒。这项研究给VR在缓解疼痛、恐惧和创伤后应激障碍中的应用研究提供了有利的数据支持。此外,VR在手术和模拟医学教育中的应用也正在蓬勃开展。

文章来源:10 Tech Advances That Can Change Medicine. Medscape. 

编译:沈翀

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