华丽志全面解读《健康的未来》之四:法力无边的新医疗手段


近期,PSFK 实验室联合 Boehringer Ingelheim 推出重磅报告《健康的未来》(The Future of Health),分析了与每个人休戚相关的健康医疗领域即将或正在发生的重大改变。《华丽志》根据该报告的提示,整理了丰富的图文资料,将分四期全面细致地解读其中提到的四大创新方向和应用趋势,包括对智能可穿戴硬件,手机 APP,大数据应用等相关案例的介绍。

未来健康医疗趋势之四:法力无边的医疗手段

Augmented Treatment

可视化工具、无负担的健康监控设备以及3D打印技术让医生们的医疗工具更强大,对病人的治疗护理也更加到位。在检查室和手术间里,全息投影和增强实现技术让医生们提高治疗效率,并且减少创伤治疗。同时,整形假体能通过3D打印直接制造。形状大小还可以根据病人的情况特殊定制,不仅提高舒适性,还能缩短病人的康复时间。

直接接触身体的可穿戴装置(Embedded Vital Monitors)

传感技术越发灵敏,极小的设备也能拥有稳定的电路环境,这两点让医生们可以直接接触身体的可穿戴设备。“穿上”这些设备没有任何负担感。它们可以直接贴附于身体的各个部分,跟踪记录一系列身体数据,有效提高诊断效率。

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皮肤温度计持续监控体温

伊利诺伊大学的科学家制造出一种传感器,由金和硅组成,能通过一种光胶直接贴在四肢上。一旦贴上去之后,材料的导热性就可以检测体温、认知状况和身体导热性(可以推导出含水状况)。研究人员正在寻找一种电源来提高设备的功能性,保证更好地跟踪生命体征。

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“刺青”检测运动员身体状况

加州大学圣地亚哥分校的研究员们开发出一种类似于刺青一样的传感器,可以直接粘贴在皮肤上,通过检测汗液达到监控运动员身体活动的目的。这种迷你设备打算取代运动员需要扎手指抽血体检的现状,保证其更加的竞技状态。

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口腔传感器能将饮食习惯传送给牙医

国立台湾大学的Ubicorp实验室最近制造出一种直接镶嵌在假牙上的传感器,能直接通Wi-Fi将口腔的咀嚼、饮食等行为传输给牙医,准确率达94%。现在开发团队正在进行研究,希望不久能让该设直接镶嵌在牙齿或者牙套上。

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能从眼泪中检测血糖含量的隐形眼镜

Google正在试验一款隐形眼镜,能为糖尿病病人以创伤更小的方式来检测糖尿病。这款隐形眼镜中带有近乎隐形的传感器,让糖尿病人不用戳破手指来检测血糖。目前Google也正在进行下一步开发,希望在血液中葡萄糖超标时可以直接提醒佩戴者。

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贴在皮肤上的检测器预防心脏病

瑞士洛桑联邦理工大学的工程师们正在开发一款蓝牙血液检测器,可以直接贴在肌肤上测量血液中蛋白质、胆固醇、以及药物等物质的含量,还可能在心脏病发病前预警。通过一根针,这款检测器可以安置在病人的腿上、腹部或者胳膊上,几个月都无需取下。这款设备还可以通过蓝牙连接到配套APP,方便糖尿病或其它慢性病人通过手机查看各种指标。

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吃进去的 “药片”可以直接获得病人健康数据

来自北加州的数字健康公司Proteus开发了一种类似于药片一样的可食用“计算机”,帮助医生更好做出诊断。这些药片实际上是迷你机器人,通过胃酸功能,能在消化系统中检测重要生命体征和血液流动情况,还能直接无线传输到配套的手机APP上。

增强现实技术的应用(Overlay OR)

医生们现在正在试验在手术中使用头戴显示器和增强显示技术。这两项技术可以让医生直观看到病人身体内部情况,更清晰规划手术步骤,避免误操作带来生命危险。

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3D头戴显示仪让外科医生们看到病人身体内部情况

索尼的HMZ-T2头戴显示仪能让手术医生们可以通过内窥镜外科相机可以看到病人内部状况,就如同X光扫描结果一样。戴上这种显示仪之后,两只眼睛各可以在迷你OLED屏幕上看到1280*720像素的3D高清影像。这能让医生们无需进行开创手术就可以知道病人体内的情况。如果是几个外科医生同时做手术,彼此还可以看到对方的影像来进行帮助。

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增强现实技术让医生在手术中查看隐藏血管

来自慕尼黑的Fraunhofer研究所与一对来自日本横滨大学医院的外科医生开发了一种增强现实技术的APP,能让医生在做手术的时候查看隐藏在器官内的血管。而在手术中,iPad的摄像头可以指向病人的某一身体部分,iPad上就可以显示该位置隐藏的血管动脉,还可以改变方向和透明度而无需打断手术。

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医疗团队可以远程同步视频,工作分配更有效

Prisstine是一家远程医疗公司,最近开发出EyeSight和CheckLists等APP,能让在不同地点的团队通过头戴显示仪或者Google Glass就能远程完成医疗人物。以上两个APP团队成员之间直播视频,用语音创建工作清单。这让团队之间可以将工作不重不漏地分配。

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Google Glass史上第一次直播远程外科手术

2013年,美国的Rafael Grossman博士通过Google Glass直播了第一个外科手术。这个简单的内窥镜手术通过Google Hangout直播,几位医生参与了这次直播。Google Hangout提供的私密服务让Google Glass在不侵犯病人隐私的情况下实现远程医疗。

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3D全息图让医生在手术中更方便

以色列医生可以用3D影响技术生成心脏全息图,让手术创伤最小。医生们可以在手术中在全息图上做标记、放大/缩小、查看不同的结构等等。这项技术旨在取代X射线或者超声波扫描来检查心脏,在减少创伤的同时还可能缩短手术时间。

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医科学生借助虚拟尸体学习解剖

来自加州的公司Anatomage开发了一种3D交互解剖桌面,能向医学院的学生和医生通过数字图像展现身体,还可以进行器官解剖等操作。这个特殊桌面包含2块相连接的高清屏幕,以及3种查看模式:实图模式,X射线模式,身体组织模式,都以正常人的大小比例来呈现。这款桌面还能上传病人的核磁共振或者CT成像图片,并以3D图像呈现。

3D打印器官(Printed Procedures)

先进的3D打印和新细胞生成技术让医疗人员能用新的方法制造用于手术中的皮肤、骨骼和内脏。这些人工的器官减少了病人等待器官捐助的时间,排异风险较低,还可以根据病人的身体情况定义大小形状。

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3D打印假体手

Robohand设计团队联合3D打印制造商MakerBot,实现打印出假体手,原料花费仅需3美元——而通常每个手指的假体就超过1万美元。而通过3D打印,不仅减少了话费,也提高的生产假体的速度,让更多需要的人尽快获得。

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3D打印的耳朵可以超越人耳

普林斯顿大学的科学家们通过3D打印制造出一种仿生人耳,能够超越正常人耳。科学家们通过3D打印出细胞和拥有类似于耳朵纹理的纳米材料,然后再将带有软骨的环形电线连接在一起,就创造出这种仿生人耳,可以直接连接于病人的末梢神经。这种人耳可以听到比一般耳朵频率高100万倍的声音。

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干细胞3D打印出脊椎盘

康奈尔大学的研究人员创造出一种用于脊椎手术的技术,用3D打印机从干细胞中制作脊椎盘。一旦病人准备实施手术,打印机就会按照病人的脊椎盘比例打印出干细胞。在手术中,干细胞会按照之前设置的程序生长,在2周内制造出新的脊椎盘。有了干细胞,就可以按照病人的需要制作各种假体。

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软组织和3D打印技术迅速制作假体,并且价格不贵

一种名为Picsima的3D打印技术能在48小时内打印类似于人类皮肤的假体。这项技术利用类软组织材料和3D上色技术,为失去面部器官的人们迅速制造假体,而且打印出的颜色可以符合病人肤色。这种技术的的研发者,英国Fripp设计研究公司已经用这种并不昂贵的技术帮助了大批病人,特别是发展中国家的人们——通常假体的造价比这些昂贵400倍以上。

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3D制造仿生手可以直接连接手机

Handie是一只仿生假体手,通过3D打印成型。不仅可以根据患者的需求定制打印,还可以通过配套的APP充电,这也让它的造价大大降低——目前仅为400美元,而通常假体手造价为11000美元。

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3D打印笔让医生可以画出干细胞

澳大利亚伍伦贡大学制造出一种名为BioPen的笔,其实是一种可以手握的3D打印机,能制造出功能完善的人体组织,。这支笔的“墨水”由细胞材料、生物生长因子凝胶以及外层保护凝胶组成。这支笔可以制造出仿真神经、谷歌和肌肉细胞,方便医生制造假体,减少手术时常和病人恢复时间。


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