到目前為止,我們察覺身體不適,還是要去醫院檢查,但在科幻劇集《星際迷航》中,用一種手持的小巧裝置在身上比劃比劃,便能做一個身體檢查。假若現實中也有這樣的儀器,那就太方便了。這樣的裝置離我們很遙遠嗎?2012年1月,美國開展了一項引人關注的發明競賽,其目的就是推動這類裝置早日問世。在這項預計明年揭曉的競賽中,參賽選手提供的裝置需為手持式的,重量不超過2.25千克。它首先要能監測5種生命體征;其次,除了要能診斷包括耳道感染和肺炎在內的12種常見疾病外,還要能診斷另外12種疾病中的任意3種,如黑色素瘤、食物中毒和艾滋病等;此外,還要求這種裝置在檢查時盡可能不造成創傷,也不能有醫生的幫助。如果目標能夠順利達成,無疑會引領醫學科技的一個新時代的到來,它不僅能徹底變革傳統衛生保健的固有模式,還能大幅度遏制醫療費用的無節制上揚。然而,要達到這些要求,在現有的科技條件下能夠實現幾分?未來的發展真能讓人們夢想成真嗎?
悄然興起的“掌上問診”
科學家們認為,制造這種裝置的一些“要素”已不鮮見,例如,現有的傳感器已變得靈敏、小巧而便宜,高清晰度的觸屏無處不在,云計算大幅提高了數據處理能力,訪問在線數據庫變得越來越便捷等等。更為重要的是,現在的手機已經在“保健”方面有所作為了。有些手機能監測人的生命體征,例如,只需安裝一個智能手機應用程序,這種手機便能通過攝像頭監測和計算手指的脈動以測量心率。由美國Scanadu公司推出的Scout也是一款手持裝置,它能監測人體的4種生命體征,方法也簡單,只需將設備的傳感裝置對準額頭就行了。
監測生命體征只是這種設備諸多“本領”中的一種,相對來說,診斷疾病就要復雜一些,因為有時候,這種診斷需要分析體液?,F在,已有研究者研制出能獨立分析體液的裝置,使用這種裝置,人們可省去把體液樣品送往實驗室的麻煩。例如Scanadu公司將于今年推出的ScanaFlo就可以讓手機進行尿檢,從而診斷尿路感染和Ⅱ型糖尿病。另一款裝置也由Scanadu公司推出,它能利用手機上的攝像頭檢測唾液,從而診斷是否患有膿毒性咽喉炎和流行性感冒。這兩款裝置都有一個很小的“免疫槳”,使用時放進體液中,假若蛋白質中存在疾病的征兆,“免疫槳”就會變色,而智能手機則會啟動程序對其做出診斷。使用附帶于手機上的一個“納米針片”,人們還可以自己采集和檢測血液,且并不會感到疼痛。但這還算不上嚴格意義上的“無創傷”,接下來要出現的兩項技術才是當之無愧的“無創傷”診斷。
有些疾病的預兆隱藏在人們的嗓音中。英國牛津大學研究人員證實,可以用嗓音分析軟件診斷帕金森氏癥,這種疾病會致人虛弱、顫抖和僵硬,而這也同樣影響著人們的聲帶。在實驗室里,科學家們使用軟件診斷的準確率達到了99%。更令人振奮的是,另一組科學家還發現,這種來自嗓音的變化還能被分析軟件更早地診斷出來,可以比現在通用的臨床診斷提前5年。當然,嗓音分析不僅限于檢查帕金森氏癥,它還可以用于其他疾病的診斷,例如睡眠呼吸暫停、百日咳和中風等。
另一些疾病的預兆隱藏在人們散發出的氣味中。今年4月,瑞士科學家證明,所有人都擁有自己獨一無二的“呼吸印痕”,這種印痕能夠為分析軟件提供線索。
以“人工智能”為后盾
一般情況下,可通過氣味診斷的疾病包括肺結核、慢性阻塞性肺病、肺炎和糖尿病。美國研究人員發現,通過呼吸檢測還能診斷肺癌,其準確率達到75%~80%,這和CT掃描的準確率已經不相上下了。更為重要的是,這樣的檢測能在病兆出現以前便獲得結論。
可是,這種不依賴醫生的“掌上問診”會不會出現誤診呢?傳統上,若使用設備出現了誤診,可以在后來的就診中由醫生予以糾正,但這種情況多出現在診斷結果為患有某種疾病的時候,假若事情正好相反,原本有病被誤診成沒有病,病人通常就不愿再去醫院,那可就會耽誤治療了。正是出于此種擔心,人們現在還是更相信醫生,醫生有臨床經驗,會學習,會處理復雜的情況,所以,“掌上問診”尚不會取代醫生。
即便如此,未來的“掌上問診”仍將令人刮目相看,這得益于人工智能技術突飛猛進的發展。這種技術能處理大量數據,并通過梳理數據獲得結論,它的表現甚至連人類中最聰明的個體也難以望其項背。例如,IBM公司研發的超級電腦“沃森”便是仰仗現代人工智能技術在美國著名電視智力競猜節目中戰勝了兩名人類的競猜高手。如果“沃森”能夠變得和人一樣聰明,那么不依賴醫生的“掌上設備”為什么就不能像醫生一樣聰明呢?現在,“沃森”已經在幾家美國醫院里當上了“虛擬護士”,它豐富的醫學知識正在發揮著作用。
迎接保健醫療的“掌上時代”
在未來,一個像“沃森”這樣的“醫生”可以很方便地訪問最新的醫學文獻以指導它的診斷。它會比人類醫生更快地更新知識,更迅速做出判斷。有些時候,一次檢測并不足以對癥狀做出診斷,這種情況需要綜合和分析。美國計算機科學家佩德羅·多明戈斯將這種情形稱為“模糊證據”。也就是說,“掌上設備”需要對多次檢測的數據進行綜合判斷,于是,一種名為“貝葉斯網絡”的人工智能系統便可以派上用場了。“貝葉斯網絡”是一種依照“貝葉斯公式”建立起來的概率網絡,擅長使用概率推理原理解決不確定和不完整的疑問。利用“貝葉斯網絡”,未來的“掌上設備”能根據被檢查者的癥狀確定有可能患上某種疾病的幾率,它還能利用經驗做出判斷。
盡管如此,“掌上設備”依然不能和真正的醫生同日而語,因為面對一個冰冷的“盒子”畢竟和看醫生是不同的。有些患者,尤其是一些長期為疾病所苦的慢性病患者,他們非常需要心理上的撫慰,在這種時候,只有活生生的人能夠滿足他們的需求。人工智能也并非在這方面完全無所作為,例如開發使用自然語音的用戶界面,這樣一來,一個冰冷的“掌上設備”便可以用充滿真誠和同情的語音對患者做出提示,雖然終究代替不了人,但也不失為一個權宜的辦法。
也許“掌上設備”的更令人期待的作用是,它不僅能為患者節省大量時間和精力,更能節省大量用于檢查和診斷的各類費用。這樣一來,全社會日益不堪重負的醫療保健負擔便有望得到大幅度的減輕。也許正是出于此種原因,這個能與手機融為一體新技術才備受關注,而保健醫療的“掌上時代”也就更加令人期待了。