未來數(shù)字醫(yī)療：傳感器、3G和云計(jì)算

核心提示：在不遠(yuǎn)的未來，借助傳感器、3G無線和云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無時(shí)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(gè)辦公區(qū)域內(nèi)，微軟資深高級(jí)研究員朱文武博士，帶領(lǐng)一個(gè)6人小組(其中包括3名實(shí)習(xí)生)，饒有興趣地開展一個(gè)叫做“Bee”的醫(yī)療項(xiàng)目研究。這個(gè)中文被譯做“必益”的計(jì)劃，瞄準(zhǔn)的方向是，在不遠(yuǎn)的未來，借助傳感器、3G無線和云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無時(shí)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(tuán)隊(duì)。這里的研究人員生活在一個(gè)非常純凈的科研氛圍里，老板們通常不會(huì)問他們這些項(xiàng)目的市場(chǎng)在哪里，而是關(guān)心10年之后，某個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該朝哪些方向發(fā)生哪些變化。朱文武和他的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就運(yùn)轉(zhuǎn)于這樣一種創(chuàng)新氛圍。

“我們的研究項(xiàng)目中十個(gè)若能有一個(gè)成為巨大的成功，就接近我們的期待。”微軟亞洲研究院技術(shù)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(chǎng)和金錢的干擾，心無雜念地進(jìn)行純粹的科研創(chuàng)新。在這樣的環(huán)境下，朱文武很習(xí)慣純粹地從科研角度去審視他的數(shù)字健康項(xiàng)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(zhǔn)備跟家人去爬爬山，這恐怕是再愜意不過的事情了。平時(shí)王女士習(xí)慣于坐在電腦前，上下班也是開車，而且運(yùn)動(dòng)量很少，這應(yīng)該也是現(xiàn)代社會(huì)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(gè)多小時(shí)后，就感覺上氣不接下氣、呼吸急促、心跳加快，她很擔(dān)心自己的身體狀況，會(huì)不會(huì)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(duì)于爬山途中的這個(gè)問題，目前不可能得到專業(yè)人士的指導(dǎo)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(shù)的成熟與應(yīng)用，王女士在登山途中就可以通過手機(jī)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(diǎn)，提醒她是否該停下來休息了。

物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)大概念在醫(yī)療領(lǐng)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(dòng)設(shè)備和傳感器捕捉人們的生理狀態(tài)，如體力活動(dòng)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(gè)人電子健康檔案中，供醫(yī)生或個(gè)人隨時(shí)隨地進(jìn)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(duì)疾病進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)防。

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

傳感器、3G無線和云計(jì)算這三大技術(shù)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(shí)現(xiàn)無所不在的健康監(jiān)控，讓人們能夠隨時(shí)監(jiān)控自己的身體狀況和運(yùn)動(dòng)狀況，比如說一天走多少步、消耗多少能量，這些數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)脈搏、血壓、心跳運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)。從外觀上看，傳感器的形態(tài)也非常簡(jiǎn)單、巧妙，有的傳感器類似于手表戴在手腕上，有的則像耳機(jī)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(gè)部位上(譬如: 心臟)。

隨著3G無線技術(shù)的成熟與應(yīng)用，傳感器收集到的數(shù)據(jù)可以傳遞到手機(jī)上，“在不久的將來，人們可以拿著手機(jī)走到哪兒測(cè)到哪兒。”朱文武進(jìn)一步解釋說: “因?yàn)槭謾C(jī)和傳感器可以通過藍(lán)牙進(jìn)行連接，手機(jī)完全能夠接收到傳感器發(fā)出的信號(hào)。”

隨后，大量的健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被收集上來之后，如何對(duì)其進(jìn)行分析和使用呢?這就要仰仗于軀感網(wǎng)的后端——云計(jì)算平臺(tái)了，它能夠幫助人們?cè)诤蠖诉M(jìn)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(qiáng)大的云計(jì)算平臺(tái)的支撐下，大量的健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不需要人工去計(jì)算和分析就可以快速轉(zhuǎn)換成實(shí)用方便的健康指導(dǎo)信息，并可以隨時(shí)發(fā)送到手機(jī)上，提醒人們應(yīng)該注意哪些問題。“由此不僅能幫助人們形成健康的生活方式，最關(guān)鍵的是還能預(yù)防疾病，做到防患于未然。”朱文武表示。

3D物理人——個(gè)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(duì)于10年之后的數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域的研究，實(shí)際上將與微軟現(xiàn)有商業(yè)化產(chǎn)品在未來應(yīng)用趨勢(shì)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(gè)人如何對(duì)這些雜亂的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析呢?對(duì)此，微軟早已給出了自己的答案，那就是針對(duì)個(gè)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(chǔ)和共享數(shù)據(jù)。

HealthVault是一個(gè)在線的個(gè)人健康數(shù)據(jù)庫(kù)，允許用戶從醫(yī)療和健康設(shè)備添加數(shù)據(jù)，例如心率檢測(cè)儀、血壓儀、血糖測(cè)量?jī)x、計(jì)步器等。通過HealthVault認(rèn)證的儀器設(shè)備，可以借助標(biāo)準(zhǔn)的接口，把數(shù)據(jù)傳到HealthVault。經(jīng)過用戶授權(quán)，個(gè)人信息可以與不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行共享。HealthVault可以通過CCR(Continuity of Care)標(biāo)準(zhǔn)提供文檔交換。

HealthVault就像是一個(gè)健康“管家”，幫助個(gè)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(guó)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(gè)團(tuán)隊(duì)關(guān)注的另一個(gè)重要內(nèi)容。通常對(duì)于與病歷相關(guān)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(jìn)健康管理。“我們?cè)噲D研究一個(gè)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。”朱文武稱。也就是說，這是一個(gè)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(jìn)行標(biāo)注，讓每個(gè)人對(duì)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(gè)物理人是一個(gè)3D人體模型，它能根據(jù)個(gè)人的興趣和關(guān)注點(diǎn)，自動(dòng)從電子病歷中提取一些關(guān)鍵字和信息，然后將這些信息疊加到3D人體模型上。“個(gè)人還可以根據(jù)自己的喜好，譬如鍛煉情況、游玩兒地點(diǎn)、身體狀況等，來對(duì)物理人進(jìn)行個(gè)性化處理，進(jìn)而形成個(gè)性化的3D物理人。”

舉個(gè)例子: 劉先生是一個(gè)有著十年脂肪肝歷史的患者，在他的病歷中會(huì)有很多與脂肪肝相關(guān)的關(guān)鍵信息，譬如: 肥胖、甘油三酯、糖尿病、低密度脂蛋白、膽固醇、運(yùn)動(dòng)等，“物理人的可視化”就會(huì)將這些分散的、卻有一定相關(guān)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(duì)自己的各方面情況有一個(gè)全面的、綜合的、直觀的了解。

可想而之，這個(gè)疊加的內(nèi)容非常復(fù)雜，涉及到很多生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的專業(yè)知識(shí)。“我們所做的工作就是為了改善個(gè)人健康，其中定然充滿挑戰(zhàn)，但我們要朝著這個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)不斷努力、不斷前進(jìn)。”朱文武如此表示。