现代医学发展的趋势
21世纪高科技向医学领域的渗透,将使医学理论和医学技术发生重大改变。基础医学将进入分子水平,进一步阐明人体的结构和功能以及疾病与治疗的机制;预防医学的发展将在分子生物学和生物技术引导下产生多种高效安全的疫苗以及新的预防药物,随着环境保护和自我保健能力的提高,疾病的预防将开创新纪元;临床医学将充分利用高科技成果,不断应用新的诊断与治疗方法。现代医学将在组学技术、干细胞与再生医学、新型疫苗、生物治疗、脑科学与类脑研究、慢病防控等方面取得重大突破。
(一)智慧医疗
智慧医疗(WITMED)起源于国际商用机器公司(IBM)的智慧地球战略。2009年,IBM首席执行官彭胜明提出了“智慧地球”的概念。该战略将感应器嵌入各种物体中,然后通过超级计算机和云计算将其整合,实现社会与物理世界的融合。同年2月,IBM提出了“智慧地球”在中国六大推广领域,即智慧城市、智慧医疗、智慧交通、智慧电力、智慧供应链和智慧银行。智慧医疗是面向医疗、护理、康复、养老等多个方面的大健康体系,包括智慧医院系统、区域卫生系统和家庭健康系统三个部分,采用了科学的物联网技术,建立了患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的健康档案区域医疗信息平台,进一步实现了信息化、智能化,从而加速了医疗事业的发展。
在“十三五”规划明确提出“大健康”概念后,人们对诊疗保健的需求也开始发生了质的变化,从被动、应对性的就医诊疗,逐渐转向主动、常态性的预防保健。中国作为世界人口大国,国内公共医疗管理系统存在着诸多不完善的地方,医疗卫生资源仅占全世界的2%,医疗信息缺少互通,医疗资源分配不均,医疗监督机制乏力,城乡医疗服务水平悬殊,致使“效率较低的医疗体系、质量欠佳的医疗服务、看病难且贵的就医现状”为代表的医疗问题成为社会关注的焦点。在“互联网+”的时代背景下,从移动医疗App、医药电商到互联网医院,信息化、智能化的医疗平台机构不断涌现,形成完整的智慧医疗信息网络平台体系,让患者用较短的等待时间、支付较低的医疗费用,就可以享受安全、便利、优质的诊疗服务必然成为大势所趋。截至2020年,我国智慧医疗行业规模已突破1000亿元。从全球视角来看,光纤传送网与宽带信息网专家、中国工程院院士邬贺铨认为,到2035年,5G将增加全球产出的4.6%,即12.3万亿美元,其中为全球医疗领域提供超过1万亿美元的产品和服务。
通过智慧医疗系统,患者可以利用手机门诊、在线预约挂号、候诊提醒、检查协同、生命体征、网上银行交费等功能,及时处理潜在疾病或享受社区医疗服务。远程监测系统,比如,便携式医疗监测计算机(PMMC)系统,在监测到意外事故时会发出警报,本地医院及主管部门能够快速通过现场的监控视频获知遇难情况,并及时调配医疗资源展开救援工作。同时,还可使用移动远程专家会诊、远程区域检查和检验、远程教育等相关服务,进一步完善分级诊疗体系。从医院自身的发展来说,智慧医疗的建立,实际上精简了医院复杂的医疗环节,使就医更简便,也降低了医院运行的成本,提高了医疗质量和医疗效益。医院通过构建信息交换平台,提供准确、实时的医疗数据,有利于医生对疾病的判断,也有利于患者及时了解自身的健康状况,不仅为医院树立了良好的形象,也减轻了患者的痛苦。还可以通过信息化系统,及时掌握医院患者就诊的数量,为我国健康水平统计和预测提供数据信息基础,同时,还能对医生的用药情况等进行监督检查,对医疗保险基金的使用状况进行监督,使每一项资金运作都在合理有序的条件下进行,实现对医护人员、药物使用以及资金运作的整体把握和监控。
应用智慧医疗可以最大限度地避免就医困难、就医费用高、就医程序繁杂等现象的出现,不仅能够实现人民群众就医方便的愿望,而且能够极大地提高医疗水平,为推进健康中国建设提供科技基础。同时,还能防止出现医疗费用攀升等现象,促进了医疗资源共享,实现“小病在社区,大病进医院,康复回社区”的居民就医模式。
(二)人工智能
人工智能(AI)是研究开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。它是计算机科学的一个分支,被称为世界三大尖端技术之一。自AI诞生以来,应用领域不断扩大,人工智能已经从实验室走向人类生活的各个方面,并逐渐占据重要地位,成为时代和科技的宠儿。人工智能的应用包括智能识别、智能控制和遗传编程等方面,其中最引人注目的就是医学领域。医疗互联网的出现有效地调节了医疗市场的供需匹配,医疗人工智能则从供给端对医疗服务加以改造。
人工智能在医学生化领域的应用始于20世纪60年代,并于2010年前后因大数据时代的到来而迅猛发展。20世纪60年代,有机化学研究者通过分析质谱识别有机分子。20世纪70年代初,美国斯坦福大学研发MYCIN系统,通过病人症状和化验结构进行诊断。医生可以利用这套系统对住院的血液感染患者进行诊断和选用抗生素类药物进行治疗。1975年,美国犹他大学研发知识库医院管理系统HELP。美国斯坦福大学又于1979年研发PUFF系统,用于解读肺功能检查报告,这也是首个应用于临床的人工智能系统。美国乔治·华盛顿大学在20世纪80年代开发出用于预测患者死亡率的APACHE系统,是首个商业化医用决策支持系统。这种系统通过整合多方面的临床知识和患者信息,完善医疗相关决策,从而有效提高医疗服务水平。
进入21世纪以后,科学技术飞速发展,人工智能在医学领域占据了重要地位。2011年,IBM Watson系统进入卫生保健领域,对医学数据进行分析。2016 年2月,人工智能公司(DeepMind)成立DeepMind Health,提出如果在医疗科技领域采用人工智能技术并研发相关软件,这将能够帮助医生对患者的早期症状有所了解。2016年9月,微软公司(Microsoft)开发Hanover机器项目,帮助治疗癌症。它以分析医学专业论文来帮助医生预测哪些药物对治疗癌症患者最有效。与此同时,IBM 也在开发一个名为Watson Oncology的项目,它通过检索60万份医疗报告以及150万份癌症病人的病例,从而帮助医生解释临床数据,制订因人而异的治疗方案。(https://www.daowen.com)
人工智能给医疗行业带来的变化是颠覆性的。它主要通过提供精准化、个性化的医疗服务,来颠覆医疗行业的痛点,进而改善患者治疗的体验。从20世纪60年代至今,人工智能在医疗领域的竞争逐渐加剧。传统IT巨头因其具有强大的计算能力,并在数据资源、算法技术层面具有优势,为医疗行业的发展注入了新的动力。目前,医疗人工智能企业可大体上划分为三个方面:一是影像辅助诊断。人工智能在影像辅助诊断领域的应用已经成为一个热门方向,针对放射科医生的增长速度不及影像数据的增长速度,医疗人才资源分配不均,基层医院误诊率高等问题,国内外已经出现一批将人工智能用于医疗影像的公司,将病例数据进行分析,一方面,为患者提供更可靠的诊断建议;另一方面,为医生节省时间,降低误诊率。二是药物挖掘。药物挖掘是指将深度学习技术应用于药物临床前研究,达到快速、准确地挖掘和筛选合适的化合物或生物,达到缩短新药研发周期、降低新药研发成本、提高新药研发成功率的目的。人工智能还可以通过计算机模拟,对药物活性、安全性和副作用进行预测。三是医疗大数据。大数据具有数据量庞大、数据更新速度快、数据种类多等特点,为医疗行业带来便捷,同时,也面临着巨大的挑战。在临床使用大数据上,最大的成功就是电子病历的采用。在产品创新上,数据分析对材料科学、合成生物学和生命科学领域产生了重大影响。
试想一下这样一个场景:一天,一个人感到身体不适,于是他利用身边的感知智能设备,联系了远方的医生。感知智能设备精准读取了他身上的医疗信息,并通过无线网络传递给了远方的医生。医生根据医疗信息制订了针对他这次疾病的药物治疗方案,并将药物信息通过网络发送给远方的制药企业,制药企业根据医生提供的药物治疗方案精准定制了药物并通过物流方式递送到病人手中。这样的景象在不久的将来必将成为现实。
(杨毅梅 大理大学)
思考题
1.如何理解医学与科学的关系?
2.什么是科学精神?
3.循证医学、转化医学和精准医学与传统医学的区别是什么?
4.怎样看待现代医学发展的特点?
5.21世纪的医学生应该如何践行科学精神?