未來可穿戴醫(yī)療傳感器有助實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療

2017-02-01 00:59

笑覽科技事

關(guān)注

從前當(dāng)人生命了都要找醫(yī)生來診斷，現(xiàn)在，可穿戴傳感器就能解決這一問題，它不僅可以幫助人體監(jiān)測心率、活動、體溫，還能夠揭示一個人體內(nèi)變化的變量，包括感染、炎癥、甚至胰島素抵抗等癥狀。

現(xiàn)在，一個人的心率、活動、體溫都可以通過可穿戴傳感器監(jiān)測到。斯奈德是這項(xiàng)研究的資深作者，這篇論文發(fā)表在2017年1月12日出版的《PLOS生物學(xué)》期刊上。

正在進(jìn)行的研究，有一個重要的組成部分是為每一個人建立一系列的正常或基準(zhǔn)值，當(dāng)他們生病的時候可以作為參數(shù)。“我們想要針對每一個個體進(jìn)行研究，”遺傳學(xué)教授邁克爾·斯奈德說。

博士后學(xué)者Xiao Li，Jessilyn Dunn，和軟件工程師Denis Salins共同完成了這篇文章。

該團(tuán)隊(duì)一共收集了來自60個人的20億個測量數(shù)據(jù)，包括每一個參與者的可穿戴生物傳感器設(shè)備上的連續(xù)數(shù)據(jù)，來自他們的血液化學(xué)、基因表達(dá)的實(shí)驗(yàn)室測試的周期數(shù)據(jù)以及其它測量數(shù)據(jù)。參與者佩戴1到8個運(yùn)動監(jiān)測器和其它監(jiān)測器，每天收集超過25萬個測量數(shù)據(jù)。研究團(tuán)隊(duì)收集了體重、心率、血氧、體溫、活動（包括睡眠、步數(shù)、步態(tài)、騎自行車和跑步）、卡路里消耗、加速度、甚至包括暴露于伽馬射線和X射線的數(shù)據(jù)。

“我對所有收集到的數(shù)據(jù)，都有非常深刻的印象，”斯克里普斯研究所的基因組學(xué)教授埃里克·托普說，他沒有參與該研究。“這項(xiàng)研究用到了大量的傳感器，而且從每個人身上收集到了大量不同的數(shù)據(jù)。”

研究表明，對每個人給定一個基準(zhǔn)范圍值，就可以監(jiān)測偏離正常值以及這些偏離與環(huán)境條件、疾病或其他影響健康的因素之間存在的關(guān)聯(lián)。偏離正常值的特殊模式與特定的健康問題有關(guān)系。設(shè)計(jì)一種算法，研究這些變化的模式，有助于臨床診斷和研究。

該研究是斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院專注精準(zhǔn)醫(yī)療研究的一個例子，他們的目標(biāo)是，對健康人預(yù)測和預(yù)防疾病，對病人精確地診斷和治療疾病。

一個意想不到的診斷

2016年，全家飛往挪威度假，在長途飛機(jī)上，斯奈德注意到他的心率和血氧水平發(fā)生了變化。作為這項(xiàng)數(shù)字健康研究的60個參與者之一，他當(dāng)時佩戴了7個生物傳感器。從以前的旅行中，斯奈德了解到在飛機(jī)飛行途中，他的血氧水平通常會下降，在飛機(jī)剛起飛的時候，心率會加快，這種現(xiàn)象在其他參與者身上也會發(fā)生。但是長途飛行結(jié)束，飛機(jī)降落后，這些數(shù)據(jù)就會回到正常范圍。但這一次，他的數(shù)據(jù)沒有回到正常值。身體一定是出現(xiàn)了情況，當(dāng)斯奈德出現(xiàn)發(fā)燒和其它疾病征兆的時候，他并沒有非常吃驚，已經(jīng)有了心里準(zhǔn)備。

兩周前，他一直在幫他在馬薩諸塞州農(nóng)場的哥哥建圍欄，所以他最擔(dān)心的是，他可能被蜱蟲咬傷而且感染萊姆病。在挪威，斯奈德說服醫(yī)生給他開了多西環(huán)素，這是一種治療萊姆病的抗生素。隨后的試驗(yàn)證實(shí)，斯奈德的確感染了萊姆病。

在他知道自己生病之前，可穿戴傳感器就發(fā)現(xiàn)了他被感染，斯奈德對此印象深刻。“可穿戴傳感器能夠幫助早期診斷”，他說。后來的數(shù)據(jù)分析證實(shí)了他的懷疑，在飛往挪威的長途飛機(jī)上心率和血氧水平偏離了正常值，這個結(jié)果的確存在異常，應(yīng)該得到重視。

“在疾病發(fā)生之前，你可以通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)你被病毒感染，”Topol說。

可穿戴設(shè)備的未來

在看醫(yī)生的時候，患者會被測量血壓和體溫，但是這些數(shù)據(jù)每一年或兩年才采集一次，而且往往被忽視，除非這些結(jié)果偏離了正常值，否則不會引起注意。但是生物醫(yī)學(xué)研究人員的設(shè)想和規(guī)劃是，對人類健康進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。

斯奈德說：“汽車上的傳感器比人身上還要多”。在未來，他希望這種情況能夠得到扭轉(zhuǎn)，人身上的傳感器應(yīng)該比車上多。消費(fèi)者已經(jīng)購買了大量的可穿戴設(shè)備，包括5千萬個智能手表和2千萬個健身監(jiān)測器。大多數(shù)的監(jiān)測器用于監(jiān)測活動數(shù)據(jù)，但是，它們很容易就可以被調(diào)整成能夠直接監(jiān)測健康數(shù)據(jù)的設(shè)備，斯奈德說。

用精準(zhǔn)醫(yī)療的方法，每一個人都可以知道他或她的幾十項(xiàng)正常基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。自動數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)奇異數(shù)據(jù)點(diǎn)，這表示出現(xiàn)了健康風(fēng)險，需要提供干預(yù)、預(yù)防或者治療的方法。