技术为医疗护理打开新天地
作者：Jon Gabay
医疗管理和护理的开展方式，会受到诸多因素的影响。在人口持续膨胀的背景下，医疗从业人员的数量却不断减少，这样的现状非常不利于医护人员开展护理工作。此外，专科医疗及其从业人员也必然专注于特定的病痛和疗法，例如心脏病医师只处理心脏的问题，足病医师也只处理脚上的问题，以此类推。
事实上，技术一直以来都在改变着现代医护行业。在先进的诊断和成像技术面世之前，诊断、研究和确定治疗方案的所有工作都由医生在自己的诊所乃至在出诊的过程中亲自、面对面地完成，“高大上”的验血实验室、电子仪器、X光机等设备都是不存在的，而诊疗的关键则在于成熟的老式技术以及从天然来源采集的药物。
但是，时代在不断变化。
今天，医务工作者面临着比以往更多的压力和限制。医疗事故诉讼越来越多，保险费用急剧上升。医疗器械和设备十分昂贵，私人执业的家庭医生往往无法负担。因此，大多数私人执业医师都已被医院系统收入囊中，这些执业者因而能够获得器械和设备的使用权，并由医院系统为其提供保险并协调保险费用。然而这也使得每一次诊疗都伴随着大量文书工作、文件资料和证明依据。
现代医生的每一次诊断最多只能花费15分钟。人们再也不能等到同时受多种疾病困扰时才去找医生，以期一次性解决所有问题。通常情况下，每次就诊解决一个问题已成为常态。
以前需要出诊的情况，现在也越来越多地通过远程方式来进行，尤其是在传染病爆发和大流行的情况下。通过远程会议访问，医生可以与患者进行沟通，有时还可以看到皮疹、伤口或淤青等问题，或者听到咳嗽或鼻塞等其他症状。通常情况下，这些互动对于提供护理而言已经足够，但毕竟和面对面沟通还是有区别的。
新型医疗器械
过去，只有少数设备制造商为医疗用途制造相对简单的器械。将膨胀系数已知的水银灌入直径已知的玻璃管，并在玻璃管外面刻上经过校准的刻度线，就能够可靠地测量出体温或血压；即便是老式的机械呼吸机以及整体结构比较简易的旧式工具，在确实懂得如何使用它们的人手中也是非常有效的。
大型多元化医疗公司将电动、电子和机械组件结合到一起，创造出了最早的X光机、电动呼吸机、心肺机，以及诸如磁共振成像和电子显微镜等高科技诊断器械，它们至今依然发挥着重要作用，与此同时新一代的小型化、低成本、便携式、微处理器控制、基于传感器的电子个人医疗器械也已经出现。这些器械的价格对于个人以及医疗从业者和私人诊所而言都是负担得起的。
在进行现代医疗检查时，仍然需要收集低成本医疗设备所能提供的基本信息。例如，不论您看医生是因为擦破了皮还是要动一场手术手术，都可能需要做测体温、测身高体重、测血压、测血氧饱和度（图1）等简单项目。
图1：一款血氧饱和度+心率检测产品。此类低成本精密医疗器械曾经只存在于诊所和医疗机构中（图源：Dima Sobko/Shutterstock.com）
现代化的低成本电子个人医疗器械包括血糖仪、数字温度计、血氧饱和度夹指传感器乃至血压计等独立运作的产品，它们的价格也许还不到50美元。试想一下，如果它们产生的医疗数据可以联网的话，无疑将为远程医务人员更好地提供护理打开新的世界。
更重要的是，不少个人医疗器械都具有自我管理能力，无需由经过训练的持照医疗技术人员或护士来管理检测过程并解释检测结果。它们可以直接给出读数，供医护人员远程查看，也可以由患者自行记录或借助智能手机、网络进行记录。
现代医疗传感器和器械也使我们能够更积极地掌控自身的健康状况，为我们提供了开展检测、解释结果乃至制定对策所需的工具和能力。
例如，基于试条的血糖监测系统已经使用了几十年之久，它使糖尿病患者能够测量、跟踪自己的血糖水平，并将之与当前的精神与健康状态联系起来，进而从中了解到，如果您感到惴惴不安或思维迟钝，就有可能是血糖太高或太低了，然后自行通过测试来验证，并通过补水或摄入糖分来进行自我控制。虽然这只是一个很简单的例子，但它依然展示了个人如何更好地控制自己的健康状况并对自己负责。
远程监控
借助现有的高集成度通信技术，新型的可穿戴和植入式医疗器械也在影响着健康指标的测试与监测方式，其中最普遍的例子就是针对糖尿病的植入式血糖监测技术，糖尿病人借助它，便无需再通过刺破手指并借助试条取血的方式来测血糖（图2）。
图2：一款早期版本的穿戴式血糖仪。类似这样的可穿戴医疗设备通过植入式传感器和无线通信进行工作，无需刺破手指取血即可测出血糖值并记录结果，大大简化了以往繁琐的步骤（图源：loocmill/Shutterstock.com）
可穿戴电子器械测得数据的方式并非通过物理接触，而是通过直接监测植入体内的传感器。例如，可穿戴器械可以无线连接到手机，并借助手机来按照预定的时间间隔启动测试并读取结果，从而达到提醒和记录的目的。
此外，植入式药泵同样可以根据需要作出反应并测出所需的剂量，从而尽可能降低血糖波动造成的影响，并确保用药不出现浪费或过量。同样的方法也可以用来自动管理调节心率、血压以及精神压力水平和焦虑的药物剂量。这些药物都可以动给药，解除了病人需要自行注射或通过医务人员进行注射的麻烦。此外，它还可以解决记不清楚什么时候吃哪些药的问题。
这是一个非常大的问题，尤其是对于老年患者，他们很可能会忘记服药或者忘记自己已经服过了药。而且老年人往往需要服用多种药物，每一种药物都有其特定的剂量和服药时间，这就让问题变得更加复杂。
相比之下，完全植入式的器械就算不上新鲜概念了，但它在各种医疗条件下会运用得更加普遍。从许多年前开始，心脏病患者就可以通过植入心脏起搏器和除颤器来控制自己的健康状况。对这些病征进行快速检测和监测，可以挽救生命、免去反复而又昂贵的住院治疗，而事实也确实如此。
我们已经见识到，植入大脑的芯片可以帮助患有某些视觉障碍的人适应并获得某种形式的视觉分辨力（图3）。一些私营公司也已经证明，植入灵长类动物大脑的芯片可以让它们控制计算机和玩视频游戏。这样的成果衍生出了先进的人机交互方式，并且实现了对大脑本身及脑化学和感官知觉能力的直接影响。
图3：将芯片植入并直接连接到大脑并非遥不可及，并且这项技术已经得到了验证（图源：Iaremenko Sergii/Shutterstock.com）
医疗器械网络
数据网络已经实现全球连接。在物联网 (IoT) 的推动下，任何医疗器械制造商都可以更容易地使他们的器械在全球范围内得到访问。这些器械可用于数据报告并具有固件更新功能，可提供基于云的健康监测服务，适时地发出通知。这些器械的通信可在全球范围内实现监测和管理，可以实现基于局域网的通知，并具有数据记录功能。
在基础设施到位、带宽充足的情况下，标准化以及既成事实的无线协议和网络可以良好地提供服务。这包括直接连接到4G蜂窝网络（当然5G也快了）。除卫星外，这是传输和接收大量数据的最快方式，因为有聚合和存储及转发功能。在救护车上，这是与医院实时通信的优选技术，可以借此传输生命统计数据等内容。与此同时，医生也会实时监控到达的病人的情况。这也使医生可以对正在途中的患者远程用药。
对于非实时、不那么关键的应用，Wi-Fi的效果也不错。我们对Wi-Fi使用中的延迟和可能的服务中断并不陌生，毕竟我们都用过视频会议服务。我们知道这些服务有时工作得非常好，而有时则不那么好。对于数据记录和报告，乃至向病人发出的通知，Wi-Fi都可以作为网络连接的优选。
在更小的范围内，蓝牙也可以实现不错的效果。例如，病房内的某些统计数据就完全可以通过蓝牙来监测，并不需要动用速度更快的Wi-Fi。不论蓝牙还是Wi-Fi，它们实现的都是特定小范围内的连接，这些连接也不会四处移动，因而不需要采用任何自动重连机制。
对于需要四处移动的设施，诸如ZigBee这样的无线协议是一个可行的选项。ZigBee是一种带有控制器、中继器和节点的网状网络，对于监控护理机构中的老年痴呆症患者非常有用。当病人四处走动时，可以通过网络更容易地找到他们，因为你知道哪个节点连接了他们，也就知道了他们在哪里。
专有和专门的网络也可用于有特殊需求的新一代器械，以及出于安全目的的情况。例如，专有的网络就比标准化的公共网络更难被黑。
不论在怎样的情况下，任何可能会影响精神或身体的医疗器械都必须采用某种形式的加密、身份验证和授权机制。你可不希望有黑客为了好玩而侵入你的心脏起搏器或除颤器，也不会希望黑客给你过度用药。
进场通信和个域网也正在医疗器械中得到设计、开拓和使用，尤其是在健身器械中。随着我们身上的传感器越来越多、全球健康监测网络越来越大，患者将有望得到更好的护理，期间出现错误的概率也会降低。
让AI机器承担起文书工作
一般而言，计算机在大多数情况下都能够不知疲倦地高效工作，而人工智能 (AI) 机器将把这一点提升到新的水平。它们最初的目的是为了协助处理文件资料和文书工作，从而使医生能够有更多时间花在患者身上。随着时间的推移，AI机器还将在诊疗中发挥再用。
现阶段已经明确的是，具有自学习能力的AI机器可以比医生更好地识别和定位宫颈和子宫病患的癌前病变和癌细胞。这是因为AI具有研究、观察、学习和应用海量数据集的能力，因而能够以我们不理解的方式识别出危险。此外，它们还可以分辨出人类可能会错过的微妙细节。
AI机器可以及时了解每一种已知的病情、不适，甚至新的疾病和症状，这已经达到了人类医生无法独立实现的水准。他们已经将IBM的“深蓝”AI机器运用到了诊疗中。这还只是一个开始。
在我们的人工智能霸主决定灭绝我们人类之前，人工智能机器甚至可能会开出药物处方，控制植入式药物分配器，乃至开展手术。
结语
患者的检查和医疗护理通常可以通过远程会议系统完成，而无需离开家。随着患者拥有、佩戴或植入的医疗器械越来越成为每个人生活的一部分，这种情况会越来越多。
技术使我们能够在医疗保健方面发挥更积极的作用，并有望使我们能够对自己的健康负责。随着低成本、设计良好的医疗器械在大众中得到普及，我们有机会在改善自身健康的同时降低医疗费用。
我们期待的医疗护理领域的下一个飞越，或许将会是纳米技术的应用，以及在我们体内积极工作，以修复损害的微型机器。
