2025年,10大改变医疗行业的新科技

医疗健康 来源:生物探索(微信号 biodiscover) 作者:Flora
2016
10/18
15:26
生物探索(微信号 biodiscover)
作者:Flora
医疗健康

近日,全球企业增长咨询公司Frost & Sullivan推出“2025年影响医疗模式的十大技术”榜单,囊括了量子计算、3D打印、医疗机器人、人工智能、纳米机器人等在内的10项热门技术,并对它们现在及未来的发展现状和前景进行了简述。

当医疗朝着个性化、无时空限制、持续性的方向发展时,我们需要确保有足够稳定的技术去支撑、满足需求,从而为患者提供精确而及时的诊疗服务。近期,全球企业增长咨询公司Frost & Sullivan对有前景的医疗技术进行了调研,并盘点了“2025年影响医疗模式的十大技术”。

有意思的是,调研报告显示,计算机、机器人、纳米技术、电子业等领域的发展都对医疗行业的变革起着重要作用。下图简明扼要地表现了正在或者即将改变医疗模式的前沿科技,并对他们商业化和成熟时间进行了预测。

1、量子计算(Quantum Computing)

随着精准医疗的发展,基因、环境、个体生活习惯、健康指标、患者诊疗资料等多重信息无疑正在开启一个更大的数据库。截止2025年,这些数据将呈指数增长。届时,即便是超级计算机也不能快速地运转起如此大规模的数据库。然而,量子计算比传统的电脑拥有更强大的计算能力,它能够解决一些高度复杂的医疗问题。目前,它的普及面临着电子不连贯的局限。科学家们希望不久的将来我们能够克服这些困难。

2、人工智能(Artificial Intelligence)


尽管人类分析和解决问题的能力远远优于其他物种,但是我们仍然在快速处理信息领域受限。人工智能能够以更快的速度、更深的层次处理数据,从而帮助人类从大量非结构化数据中找到不一样的视角,例如IBM的Watson可以在15秒读取4000万个文档。

人工智能还具备卓越的学习能力,可以实现个性化分析目标,因而可以广泛应用于医疗领域:它可以协助医生做出准确地诊断(例如IBM Watson Health),预测候选药物的治疗效果(例如Atomwise)以及挖掘医疗记录数据以便改善医疗护理方案(例如Google DeepMind Health)。

3、医疗机器人(Robotic Care)

机器人在医疗领域的应用已经有一段历史,例如达芬奇机器人手术系统。现在,机器人应用程序更迭快速,2025年医疗机器人手术操作系统势必将影响现有的模式:

得益于远程监控,机器人系统能够让医生跨越地理距离实现远程诊疗,例如InTouch Health;医疗机器人能够在医院内负责包括药物、检验样本、患者食物甚至于垃圾等在内的物品运输,例如Aethon的 TUG robots;医疗机器人还可以给特殊的病人提供康复等护理帮助,例如Robea/Riba robot;针对患有自闭症、恐惧症等精神类疾病的患者,机器人能够充当医疗助力的角色,例如exist–Phobot、PARO、NAO和Milo。

4、纳米机器人(Nanorobots)

当发展至纳米级别,机器人能够发挥完全不同的功能。考虑到它可以通过血液循环进入人类内部,所以越来越多的科学家们试图探索纳米机器人在病理监控、行使功能(携带氧气、消灭病原菌)、靶向运输药物(治疗癌症、阻止内出血)、纳米级手术等方面的应用潜力。纳米科学和生命医学的结合衍生出纳米医学,它在药学、再生医学、医疗影像、诊断技术等方面都可以革新传统医学。

5、人体电子化(Cyborgization)

2016年8月16日在瑞士苏黎世,Robert Radocy 获得“人机体育大赛”(Cybathlon)的冠军(图片来源:MICHAEL BUHOLZER/AFP/Getty Images)

也许2025年,不仅仅是机器人进入我们的身体,也许我们身体的一部分也会转变成电子化。这种概念现在多见于假肢、器官替代物等应用,这些代替器械可以让肢体或者感官重获功能,甚至于恢复至正常水平。除了仿生的假肢,预估已有3-5万人体内植有RFID芯片。未来,我们的四肢、视觉或者听觉的能力将被增强。

6、脑机接口(BCI)

2016年10月8日,韩国选手Hong Gi Kim正在进行“人机体育大赛”的脑机接口决赛(图片来源:MICHAEL BUHOLZER/AFP/Getty Images)

人体电子化的另一种表现形式是“脑机接口”。它是指在人脑和外部设备之间建立直接的连接通路。这一技术最常见的应用是实现脑成像、监测神经活动。同时,脑机接口技术正有望实现“神经搭桥”:借助脑机接口设备帮助瘫痪患者能够重新活动四肢。现有的应用案例包括耳蜗移植、心脏起搏器,此外,视网膜植入器(恢复视力)、脊椎刺激器(缓解疼痛)等应用技术也正在研发的路上。

7、便捷式诊断设备(Diagnostic Device)

不少研究团队正试图开发一种手持便捷式诊断设备,它可以在数秒内扫描人体器官并诊断疾病。虽然这一设想还未实现,但是目前的研究已经逐步在各科、各器官实现应用。2012年,“Tricorder X Prize 大赛”启动,旨在促进包括咽喉炎、睡眠呼吸暂停、心房颤动等在内的13种疾病的诊断设备的开发,参加比赛的设备被要求操作页面友好、重量不超过5磅。这一大赛的最终优胜者将于2017年揭晓,届时希望这些设备将于2025年投入市场化。

8、数字化诊疗(Digital Avatars)

2025年,患者或许可以借助便携式诊断设备进行自我检测,但是他们依然需要医生给予结果分析和诊断。当然,远程医疗将是一种选择。此外,患者还可以求助于类似于手机语音助手的设备,例如全息投影医生Dr. WebMD。

Dr. WebMD借助全息投影技术实现与患者的面对面交流,并给予查询服务。它依赖于人工智能技术,可以同时解决多种问询。除了解决患者疑问之外,它还可以帮助患者通过网络预约到医生,并向医生反映患者的症状和顾虑,构建一个数字化医疗护理模式。

9、增强/虚拟现实(Augmented/Virtual Reality)

2016年3月24日,法国软件工程师Eric Brinette演示HRV融合增强现实、虚拟现实、3D技术开发的 “VirTeaSy Surgery”系统模拟手术过程(图片来源:JEAN-FRANCOIS MONIER/AFP/Getty Images)

增强现实和虚拟现实技术的应用是多方面的,可以同时为医生以及患者提供更多的便利和保障。借助于虚拟技术,医生可以模拟手术过程,实现人体解剖学的研究和教学工作。增强现实技术可以让医生更精确地“看穿”解剖结构,了解器官、血管的位置。对于患者,这两项技术多用于治疗恐惧等多种精神类疾病中。随着技术发展,我们期待2025年将出现更多、更高级的应用程序。

10、3D打印(3D Printing)

患有先天右手畸形的男孩获得3D打印的“双手”(图片来源:JEFF PACHOUD/AFP/Getty Images)

生物3D打印技术多应用于个性化植、介入器械以及药物研发中。此外,皮肤、血管、器官等活性组织的生物打印也是其在再生医学的一大应用前景。目前,3D打印血管、气管已经在临床中开始使用,而3D打印肾脏、肝脏则主要用于药物毒性测试。相比于传统的制造方法,生物3D打印技术更适合“个性化”。

来源:生物探索(微信号 biodiscover)   作者:Flora

(原标题:Frost & Sullivan:2025年,10大改变医疗行业的新科技(人工智能、纳米机器人、3D打印……))

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