展望2020，九大新技术应用于医疗领域的表现值得期待

药明康德AI/报道

圣诞一到意味着年末的来临，还有不到一周，2020就要来了。这一年中，在人工智能、机器人、3D打印、5G技术等新兴专业技术的推动下，科技正以前所未有的方式改变着医疗领域。在今天这篇文章中，药明康德内容团队将结合公开资料，与读者分享在2020年值得期待、关注的医疗领域新技术。

人工智能技术

目前来说，在医疗保健领域，没有什么比人工智能更令人兴奋的了，围绕着医疗行业的巨大增长，AI无疑正处在“最好的时代”。到2021年，人工智能在医疗行业的应用预计将以每年40%的速度快速增长，其投入也从2014年的约6亿美元增至66亿美元。

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相较于传统医学治疗方式，人工智能的出现则提供了全新的方法来进行疾病诊断、创建治疗方案、提高医学研究和临床试验的效率、规范医生对各类先进医疗系统的操作，同时在靶点分析以及化合物少选方面AI也有相当亮眼的成绩。据麦肯锡（McKinsey）报告，依靠大数据以及人工智能来处理大量医疗数据，每年可以为医疗以及制药行业节省将近1000亿美元。

医疗环境机器人技术

你能把自己的生命托付给机器人吗？在医疗环境，显然是可以的。类似于达芬奇机器人这样的手术系统可以在手术环境中帮助外科医生，它是目前全球最成功及应用最广泛的手术机器人，广泛用于普外科、泌尿科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科、小儿外科等。

2030年医疗机器人市场预计将达200亿美元，并将用于执行更多领域的任务。未来这类机器人将走出手术室、走出医院，深入一些农村及偏远地区，从目前的技术来看，医疗机器人已经实现了远程医疗、药物分拣、病房消毒、辅助患者康复、打造自动化实验室、包装医疗设备的可能。

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除了这些笨重的“大家伙”，医疗机器人还有一部分十分轻巧。这类微型机器人（Micro Robot），由于其轻巧的特点，它们可以将药物输送至人体内特定部位，比如对肿瘤进行放射治疗或者深入治愈细菌感染等。

当然还有一些应用于日常护理的医疗机器人，它们能为患者在非医院环境提供健康支持，并提醒患者及其家人每天进行生命体征检查。对于一些行动不便或是病重的患者来说，这种护理机器人还能提供家属通知的服务

计算机视觉技术

计算机视觉技术（CV）在医疗影像辅助诊断方面有着广泛应用。由于90％的医疗数据都是基于图像的，因此医学中的计算机视觉有很多用途。从启用新的医疗诊断方法到分析X射线，乳房X光检查和其他扫描，以及监测患者以更早发现问题并协助手术，医疗影像数据是医疗数据的重要组成部分，CV模型能够通过快速准确地标记特定异常结构来提高图像分析的效率。提高图像分析效率，可让放射学家腾出更多的时间聚焦在需要更多解读或判断的内容审阅上，从而有望缓解放射科医生供给缺口问题。

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CV应用于神经系统疾病和心血管疾病影像诊断，已取得不错的成绩，未来基于它还可以帮助医生准确了解女性分娩期间的失血情况，以便对产妇进行更好地护理，从而避免因产后大出血造成的不可逆后果。

可穿戴监测技术

可穿戴技术已经较好的融入到了人们的日常生活中，Apple Watch系列、Fitbit智能手环、小米手环等都是大家可以轻松获得的，并且也被视为监测日常健康的主流设备。由于其低成本，便于携带管理，可监测心率、血压、检测房颤并向医生发送报告、追踪体温等，约有80%的人愿意使用这项技术。从这点来看，未来这些可穿戴设备用于医疗保健依然有着巨大机会。

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类似于欧姆龙公司的Evolv监测设备已成为血压监测设备的新标准。与一般腕戴式的手表不同，该设备需佩戴在上臂，传统血压仪的组成部件被集成到一体式设备上，更没有累赘的线。Evolv这样的设备不仅可用性高，因为其可移动的特质，人们因此也可以随时随地监测血压状况，所有的监测数据会配套的应用程序同步，医生通过应用程序也可通过这些数据反馈对患者进行很好的管理。

基因组学

基因组学使疾病预测、诊断和治疗比以往任何时候都更加精确和个体化。基因组学研究个体的复杂生物学细节，并将其用于有效诊断和量身定制的治疗。

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人工智能的加持，则进一步帮助基因组学产生更精准的治疗结果。计算机能对引起疾病的基因和基因突变进行详细的检查，这帮助医生以及生物学家更好地了解疾病的发生的过程，追根溯源地制定精准治疗，直至根除。目前，科学家们正针对移植排斥反应、囊性纤维病以及癌症等多领域展开大量研究，以确定如何通过个体化药物组合来最终治疗这些疾病。

3D打印技术

3D打印为医疗行业创造了巨大机会。根据市场研究公司SmarTech Analysis的一份报告称，医疗3D打印的市场价值估计为12.5亿美元；到2027年，其市值将增至60.8亿美元。很明显，3D打印在医疗领域的潜力是巨大的。

外科领域，医生可以使用3D打印技术还原人类器官，从而减少目前器官移植手术所面对的器官短缺问题。不仅人的器官可以打印，许多医疗仪器设备也可以3D打印，当然还有我们熟知的牙科领域，是3D打印目前相对来说落地以及发展最为成熟的领域了。曾经那些因各种原因导致残疾的患者，现在也可以凭借3D打印拥有更舒适、更符合人体工学的假肢。

扩展现实技术

未来，人类的交互方式将由2D交互向更具效率的3D交互转变。3D视觉交互系统则取决于虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）的发展，这些技术统称为扩展现实（XR）。

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虚拟现实能帮助视力障碍、抑郁症、癌症和自闭症患者；增强现实技术可以帮助医生进行脑部手术和血管重建；在混合现实中，虚拟世界和真实世界完美交织，因此它也承担起了一部分医生教育的职能，并可以帮助患者了解他们的病情或治疗计划。

到2025年，全球XR技术在医疗保健领域的市值预计将达到51亿美元，这得益于医疗卫生信息技术的不断更新迭代和以及各方投资注入。医生未来会越来越多地利用XR来进行医疗程序控制，医院方也在利用它来简化医疗流程和改善医疗保健制度，可以说从患者护理和外科成像再到医生培养，XR技术都将会有不俗的表现。

数字孪生的力量

数字孪生（Digital Twins）在医疗行业中扮演着实体对象或服务的“数字复制品”角色，它能够提供一个安全的环境来测试相关系统的性能。从实际应用来说，它可帮助医生了解手术成功的可能性，帮助做出治疗决定，并管理慢性疾病。此前药明康德内容团队就针对机器学习平台基于阿尔茨海默病（AD）疾病模型成功创建数字孪生进行过相关报道。

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通过数字孪生，医生可以通过有效的、以病人为中心的护理来改善其就医体验。就目前来看，数字双孪生在医疗领域的应用仍处于初级阶段，不过其潜力巨大。

5G“超快速”治疗

随着更快的下载和上传速度以及更广的覆盖范围，5G必然会给我们当前的医疗保健场景带来变化。今年，全球首例5G远程外科手术测试在福建成功完成，医生通过5G技术实时传输手术操作信号，远程控制50公里外的机器人，对实验动物实施肝小叶切除。手术的顺利实施，为今后5G远程外科手术的临床应用奠定了基础。

5G技术将使大型影像文件的传输成为可能，以便专家可以对护理进行审查并提供建议。预计它将在以下4个领域展开应用：远程医疗、数据挖掘、智能终端以及快速急救。

5G技术将带来网络层的全面提升，这在很大程度上满足了医疗实时性、高效性以及稳定性的需求。软硬件智能产品功能将得到进一步的延伸，可对医疗数据进行深度挖掘，从而更好地进行决策，合理分配医疗资源。诸如手环这种智能终端将形成整套系统，医生可对系统内医疗数据进行收集和积累，打破时间与空间限制，从而实现连续和精准的检测。还有就是在争分夺秒的急救工作中，5G毫秒级的低时延优势能够更好保障医院快速做好接待患者的准备，患者到达医院后便可快速进入抢救。

题图来源：Pixabay

参考资料

[1] New technologies to transform healthcare in 2020 Retrieved Dec 25, 2019

from https://gulfnews.com/technology/new-technologies-to-transform-healthcare-in-2020-1.1576486067662

[2] 5G将为医疗领域带来一场颠覆性革命 Retrieved Dec 25, 2019

from https://baijiahao.baidu.com/s?id=1623531899228767192&wfr=spider&for=pc

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