未來數(shù)字醫(yī)療：傳感器、3G和云計算

核心提示：在不遠的未來，借助傳感器、3G無線和云計算技術，實現(xiàn)無時不在的人體健康監(jiān)控。

         位于北京海淀區(qū)知春路希格瑪大廈五層，在微軟亞洲研究院朝東的一個辦公區(qū)域內(nèi)，微軟資深高級研究員朱文武博士，帶領一個6人小組(其中包括3名實習生)，饒有興趣地開展一個叫做“Bee”的醫(yī)療項目研究。這個中文被譯做“必益”的計劃，瞄準的方向是，在不遠的未來，借助傳感器、3G無線和云計算技術，實現(xiàn)無時不在的人體健康監(jiān)控。

        像微軟這樣的大公司，可以不考慮短期利益去專注地做研究。微軟亞洲研究院就擁有這樣一支團隊。這里的研究人員生活在一個非常純凈的科研氛圍里，老板們通常不會問他們這些項目的市場在哪里，而是關心10年之后，某個領域應該朝哪些方向發(fā)生哪些變化。朱文武和他的項目團隊就運轉于這樣一種創(chuàng)新氛圍。

        “我們的研究項目中十個若能有一個成為巨大的成功，就接近我們的期待?！蔽④泚喼扪芯吭杭夹g戰(zhàn)略總監(jiān)張益肇博士說，這不僅表明了微軟研發(fā)投入力度之大，而且可以讓研發(fā)人員擺脫市場和金錢的干擾，心無雜念地進行純粹的科研創(chuàng)新。在這樣的環(huán)境下，朱文武很習慣純粹地從科研角度去審視他的數(shù)字健康項目。

軀感網(wǎng)——無所不在的健康監(jiān)控

        40歲的王女士忙碌了一周，周末準備跟家人去爬爬山，這恐怕是再愜意不過的事情了。平時王女士習慣于坐在電腦前，上下班也是開車，而且運動量很少，這應該也是現(xiàn)代社會中最常見、最典型的生活方式。缺乏鍛煉的王女士爬山爬了半個多小時后，就感覺上氣不接下氣、呼吸急促、心跳加快，她很擔心自己的身體狀況，會不會鍛煉過度?尤其是最近登山猝死的事件常有發(fā)生，這更讓王女士提高了警惕。

        究竟是繼續(xù)往上爬?還是就此放棄?對于爬山途中的這個問題，目前不可能得到專業(yè)人士的指導和建議，只能是登山人“跟著感覺走”，根據(jù)身體狀況自行判斷。但是也許在10年之后，隨著軀感網(wǎng)(Body Sensor Network)、3G無線等技術的成熟與應用，王女士在登山途中就可以通過手機發(fā)送出自己的生理數(shù)據(jù)，并接收到專業(yè)人士的指點，提醒她是否該停下來休息了。

        物聯(lián)網(wǎng)這個大概念在醫(yī)療領域通常被稱之為“軀感網(wǎng)”，據(jù)朱文武介紹，軀感網(wǎng)是指通過移動設備和傳感器捕捉人們的生理狀態(tài)，如體力活動水平、血壓、心跳、葡萄糖水平以及其他重要的生命指數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳到個人電子健康檔案中，供醫(yī)生或個人隨時隨地進行調(diào)閱，從而讓醫(yī)生幫助人們建立健康的生活方式，并提早對疾病進行監(jiān)控和預防。

        傳統(tǒng)的健康監(jiān)控模式，或者說當前我們大多數(shù)人的健康監(jiān)控模式包括日常監(jiān)測、體檢和看病這幾大部分。日常監(jiān)測通常是在家里完成的，家庭中經(jīng)常備有的醫(yī)療監(jiān)測設備包括: 血壓計、血糖儀、體重秤、體溫計等，它們能幫助人們實現(xiàn)日常的健康監(jiān)測。“但這些設備通常是存放在家里，很少能隨身攜帶，也就是說只能實現(xiàn)固定位置的健康監(jiān)控，無法做到隨時隨地的監(jiān)測?！敝煳奈湔f。體檢可以起到預防的效果，通常是一年一次，如果體檢時發(fā)現(xiàn)問題再去醫(yī)院進行有針對性的重點檢查; 看病則是在疾病發(fā)生之后再找醫(yī)生進行治療，這是事后的補救，沒有預防的作用。

        傳感器、3G無線和云計算這三大技術的完美組合，將徹底顛覆我們傳統(tǒng)的健康監(jiān)控模式，將實現(xiàn)無所不在的健康監(jiān)控，讓人們能夠隨時監(jiān)控自己的身體狀況和運動狀況，比如說一天走多少步、消耗多少能量，這些數(shù)據(jù)對于“三高”人群尤其有用。

         傳感器是軀感網(wǎng)的前端，它能收集到很多有特征的數(shù)據(jù)。用于軀感網(wǎng)的傳感器一般可分為兩種，一種是可以移植到人體之內(nèi)的;一種是佩戴在體表的，譬如對脈搏、血壓、心跳運動的監(jiān)測。從外觀上看，傳感器的形態(tài)也非常簡單、巧妙，有的傳感器類似于手表戴在手腕上，有的則像耳機一樣戴在耳朵上，有的放在鞋里，還有的像創(chuàng)可貼一樣貼在身體的某個部位上(譬如: 心臟)。

        隨著3G無線技術的成熟與應用，傳感器收集到的數(shù)據(jù)可以傳遞到手機上，“在不久的將來，人們可以拿著手機走到哪兒測到哪兒。”朱文武進一步解釋說: “因為手機和傳感器可以通過藍牙進行連接，手機完全能夠接收到傳感器發(fā)出的信號。”

        隨后，大量的健康監(jiān)測數(shù)據(jù)被收集上來之后，如何對其進行分析和使用呢?這就要仰仗于軀感網(wǎng)的后端——云計算平臺了，它能夠幫助人們在后端進行一些數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)搜索等工作，這樣在強大的云計算平臺的支撐下，大量的健康監(jiān)測數(shù)據(jù)不需要人工去計算和分析就可以快速轉換成實用方便的健康指導信息，并可以隨時發(fā)送到手機上，提醒人們應該注意哪些問題?！坝纱瞬粌H能幫助人們形成健康的生活方式，最關鍵的是還能預防疾病，做到防患于未然?！敝煳奈浔硎尽?/p>

3D物理人——個人健康的“管家”

        表面看，朱文武博士的創(chuàng)新“寬松而散漫”，但是，背后并不是沒有任何章法。對于10年之后的數(shù)字醫(yī)療領域的研究，實際上將與微軟現(xiàn)有商業(yè)化產(chǎn)品在未來應用趨勢上試探高度耦合的可能性。

        大量的健康數(shù)據(jù)被采集到之后，個人如何對這些雜亂的數(shù)據(jù)進行管理和分析呢?對此，微軟早已給出了自己的答案，那就是針對個人健康信息管理的在線解決方案——HealthVault。它使得居民可以在不同的醫(yī)療解決方案間存儲和共享數(shù)據(jù)。

        HealthVault是一個在線的個人健康數(shù)據(jù)庫，允許用戶從醫(yī)療和健康設備添加數(shù)據(jù)，例如心率檢測儀、血壓儀、血糖測量儀、計步器等。通過HealthVault認證的儀器設備，可以借助標準的接口，把數(shù)據(jù)傳到HealthVault。經(jīng)過用戶授權，個人信息可以與不同醫(yī)療機構進行共享。HealthVault可以通過CCR(Continuity of Care)標準提供文檔交換。

        HealthVault就像是一個健康“管家”，幫助個人全面掌控自己的健康數(shù)據(jù)。目前，這一方案已開始在美國投入使用，并將在加拿大推出。

        除此之外，還有一種可視化的“管家”正在被研發(fā)之中，被稱為“3D物理人的可視化”，這也是朱文武這個團隊關注的另一個重要內(nèi)容。通常對于與病歷相關的信息都非常專業(yè)，只有醫(yī)生才能看懂，普通人無法解讀明白，“可視化”人體的目的，就是要讓普通人也能輕松看懂專業(yè)的醫(yī)療數(shù)據(jù)，從而輕松掌握自己的健康信息，促進健康管理?！拔覀冊噲D研究一個這樣的三維數(shù)字化人體，它不僅界面友好，而且健康信息通過可視化的物理人表現(xiàn)出來，很容易被人理解?！敝煳奈浞Q。也就是說，這是一個將專業(yè)問題通俗化的過程，比如可以用紅、黃、綠這三種顏色進行標注，讓每個人對自己的健康指數(shù)一目了然。

        在朱文武展示的電腦屏幕上，我們看到，這個物理人是一個3D人體模型，它能根據(jù)個人的興趣和關注點，自動從電子病歷中提取一些關鍵字和信息，然后將這些信息疊加到3D人體模型上?！皞€人還可以根據(jù)自己的喜好，譬如鍛煉情況、游玩兒地點、身體狀況等，來對物理人進行個性化處理，進而形成個性化的3D物理人?！?/p>

        舉個例子: 劉先生是一個有著十年脂肪肝歷史的患者，在他的病歷中會有很多與脂肪肝相關的關鍵信息，譬如: 肥胖、甘油三酯、糖尿病、低密度脂蛋白、膽固醇、運動等，“物理人的可視化”就會將這些分散的、卻有一定相關性的信息全部提取出來，并疊加到3D物理人身上。只要打開自己的3D物理人，劉先生就能對自己的各方面情況有一個全面的、綜合的、直觀的了解。

         可想而之，這個疊加的內(nèi)容非常復雜，涉及到很多生物學、醫(yī)學的專業(yè)知識。“我們所做的工作就是為了改善個人健康，其中定然充滿挑戰(zhàn)，但我們要朝著這個長遠的目標不斷努力、不斷前進?！敝煳奈淙绱吮硎尽?/p>