智能眼鏡技術(shù)

　　最著名的智能眼鏡技術(shù)是谷歌眼鏡（GoogleGlassTM）可穿戴式計(jì)算裝置。智能眼鏡包含一個(gè)頭戴式光學(xué)顯示器，用戶觀看這個(gè)光學(xué)顯示器時(shí)，會感覺自己是從8英尺（2.4384米）外的地方觀看一個(gè)25英寸的屏幕。這種技術(shù)包括照相和攝像功能、觸摸和語音控制選項(xiàng)、無線網(wǎng)絡(luò)（Wi-Fi?）和藍(lán)牙（Bluetooth?）連接、陀螺儀、接近傳感器和骨傳導(dǎo)音頻換能器。每副智能眼鏡的成本平均為1,500美元左右。

　　2013年10月28日，一名荷蘭外科醫(yī)生和一名美國外科醫(yī)生首次使用可穿戴技術(shù)在手術(shù)期間進(jìn)行現(xiàn)場會診。借助相同可穿戴技術(shù)，這項(xiàng)手術(shù)被同時(shí)轉(zhuǎn)播到Y(jié)ouTubeTM視頻網(wǎng)站。如同這個(gè)例子所示，可穿戴技術(shù)可使醫(yī)生與醫(yī)生及其他專家之間進(jìn)行同步視頻會診，從而改善醫(yī)務(wù)工作者之間的溝通。異地外科醫(yī)生可立即連接到以前無法實(shí)時(shí)獲得的資源。外科醫(yī)生無須離開手術(shù)床便可使用裝置上的免提選項(xiàng)查閱患者X線片、實(shí)驗(yàn)室檢查報(bào)告、病理報(bào)告和參考資料。視點(diǎn)攝像機(jī)可為手術(shù)室或全球的醫(yī)學(xué)生提供第一手的手術(shù)視角。諸如智能眼鏡之類的可穿戴技術(shù)可改善信息處理和人類視覺能力，從而提高效率和患者安全性。例如，外科醫(yī)生在手術(shù)期間無須離開手術(shù)場所就可查看裝置上的放射學(xué)圖像。最后，該技術(shù)有助于提高患者滿意度；還可記錄對患者進(jìn)行的指導(dǎo)，方便日后回顧。此外，該技術(shù)可使護(hù)士或醫(yī)生無需計(jì)算機(jī)屏幕就可調(diào)閱患者記錄，從而避免注意力從患者身上轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)屏幕上。

　　使用這種技術(shù)也并非沒有挑戰(zhàn)。由于該技術(shù)并不是專為醫(yī)療用途而設(shè)計(jì)，因此需制訂相應(yīng)的使用方法，以確保依從《醫(yī)療保險(xiǎn)可攜性與責(zé)任法案》（HealthInsurancePortabilityandAccountabilityAct），并且允許對技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)改良以滿足諸如對手術(shù)放大鏡的使用需求。室內(nèi)照明條件可能導(dǎo)致一些圖片（如X線片）難以通過智能眼鏡裝置進(jìn)行查看。在大部分使用情況下，都需要可靠、強(qiáng)大的Wi-Fi連接，這對一些醫(yī)療機(jī)構(gòu)可能是個(gè)問題。最后，目前的智能眼鏡裝置的電池壽命僅為30分鐘，需連接外部電池才能延長使用時(shí)間2個(gè)小時(shí)。

　　3D打印

　　3D打印機(jī)的外形與傳統(tǒng)打印機(jī)相似，但不使用墨水，而是使用液性塑料或其他物質(zhì)來生產(chǎn)實(shí)體物品。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，這些物品可包括解剖模型和定制的植入物。打印機(jī)可使用計(jì)算機(jī)斷層掃描或超聲圖像生產(chǎn)多張薄層塑料，這些薄層塑料堆疊起來可形成物品。這種技術(shù)已被用于生產(chǎn)許多物品，包括解剖模型、植入物、助聽器和人工心臟。這項(xiàng)技術(shù)在醫(yī)療方面的用途包括手術(shù)前期規(guī)劃、培訓(xùn)、定制植入物、器械制造和研究。

　　在手術(shù)前期規(guī)劃方面，外科醫(yī)生可生產(chǎn)實(shí)際的患者器官模型（如心臟和血管），并在進(jìn)行真正的手術(shù)之前觀察這些器官存在的缺陷。這使外科醫(yī)生能夠根據(jù)器官的解剖畸形來修改手術(shù)計(jì)劃，從而減少患者風(fēng)險(xiǎn)和手術(shù)室時(shí)間，這對于患有罕見或并發(fā)性疾病或復(fù)雜先天性缺陷的患者大有裨益。這種技術(shù)也被用于醫(yī)學(xué)生培訓(xùn)，幫助醫(yī)學(xué)生在進(jìn)入手術(shù)室之前熟悉手術(shù)實(shí)踐。

　　外科醫(yī)生可使用3D打印技術(shù)生產(chǎn)矯形手術(shù)的定制植入物，為患者提供解剖結(jié)構(gòu)更準(zhǔn)確的植入物?？茖W(xué)家已能夠使用動物組織而不是塑性材料生產(chǎn)移植物組織，盡管這種類型的組織未被批準(zhǔn)用于臨床。此類適應(yīng)證包括骨、胚胎干細(xì)胞和皮膚組織?？茖W(xué)家也已經(jīng)能夠打印組織細(xì)胞用于癌癥藥物的科學(xué)檢測和減少慢性疾?。ㄈ缧呐K?。┑挠绊?。此外，3D打印技術(shù)已被用于生產(chǎn)手術(shù)器械。

　　3D打印雖有益處，但也伴隨著挑戰(zhàn)。硬件成本介于40,000美元至將近1百萬美元。打印這些模型和組織的過程也非常耗時(shí)。例如，打印一顆兒童心臟需耗時(shí)25小時(shí)以上。在討論大規(guī)模生產(chǎn)組織的可能性時(shí)，也涉及法律和倫理問題。最后，在這項(xiàng)技術(shù)可全面應(yīng)用于外科領(lǐng)域之前，需對諸如組織排斥等患者安全問題進(jìn)行研究。

　　傳感器

　　目前，實(shí)時(shí)傳感器被越來越多地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。該技術(shù)可為患者和醫(yī)務(wù)工作者提供許多益處。無線通訊很少需要患者采取行動或不需患者采取任何行動就可傳輸信息。例如，可消化的傳感器可傳輸患者信息，便于制訂個(gè)體化的護(hù)理方案，可穿戴式傳感器可提供有關(guān)患者生命體征、睡眠模式和活動情況的詳細(xì)信息。這有助于較為全面地了解患者當(dāng)前的健康狀況。此外，這種技術(shù)可提供易于獲取的反饋信息，促進(jìn)患者積極參與到自身的健康護(hù)理中來。鼓勵醫(yī)務(wù)工作者更多地關(guān)注治療結(jié)局，而不是病例數(shù)量，有助于促進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)在早期干預(yù)和預(yù)防再入院方面的應(yīng)用。

　　傳感器有幾種不同類型。目前的標(biāo)準(zhǔn)傳感器通常由患者使用。這種類型的傳感器需要患者主動將數(shù)據(jù)傳輸給醫(yī)務(wù)工作者。例如，標(biāo)準(zhǔn)血糖儀需要患者在日記或智能手機(jī)應(yīng)用軟件中記錄血糖值，并將這些信息分享給醫(yī)務(wù)工作者。第二類傳感器是部分被動傳感器。這些傳感器可自動操作部分傳輸過程，但仍需要患者的參與。例如，能夠無線傳輸血糖值的血糖儀需要患者自行提交血樣，但可將結(jié)果自動傳輸給醫(yī)務(wù)工作者。最后一類傳感器是不需要患者主動參與的被動傳感器。例如，葡萄糖監(jiān)測貼片可持續(xù)監(jiān)測血糖水平并自動將信息傳輸給醫(yī)務(wù)工作者。

　　傳感器有許多用途。除采集血樣的傳感器之外，傳感器還可被植入組織中和攝入體內(nèi)進(jìn)行被動監(jiān)測。傳感器還可用于監(jiān)測用藥依從性。紡織品的改善使可穿戴式傳感器在衣物或飾品中的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。傳感器既可不定期監(jiān)測也可持續(xù)監(jiān)測，取決于患者的具體需求。罹患以下疾病的患者可從傳感器的使用中獲得明確益處：精神疾病、哮喘、阿爾茨海默病、睡眠障礙和糖尿病。例如，哮喘、睡眠障礙或糖尿病患者可通過獲取有關(guān)氧合、睡眠模式或血糖水平的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，來改善對疾病的自我管理。使用這種技術(shù)時(shí)面臨的挑戰(zhàn)包括患者隱私和數(shù)據(jù)安全方面的問題，有關(guān)安全性和有效性的研究目前也較為缺乏。此外，在該技術(shù)用于主流醫(yī)療領(lǐng)域之前，需解決償付和成本問題。

　　實(shí)時(shí)診斷

　　在改善患者安全和結(jié)局方面，具有較大潛力的另一種新興技術(shù)是實(shí)時(shí)診斷，例如熒光成像和快速蒸發(fā)電離質(zhì)譜（rapidevaporativeionizationmassspectrometry，REIMS）。熒光成像利用紅外線技術(shù)，可在圖像的引導(dǎo)下識別解剖標(biāo)志。染料經(jīng)靜脈給予后可與血漿蛋白結(jié)合。這種染料可在紅外相機(jī)的光照下顯現(xiàn)，從而顯示癌細(xì)胞與健康組織之間的差異。此外，這項(xiàng)技術(shù)可較為容易地識別出流向惡性腫瘤的血流。借助這項(xiàng)技術(shù)，外科醫(yī)生可在更準(zhǔn)確地移除癌細(xì)胞的同時(shí)減少對健康組織的損傷。

　　除了腫瘤適應(yīng)證之外，這項(xiàng)技術(shù)還可用于識別隱匿血管、評估流向腸段的血流和定位前哨淋巴結(jié)。根據(jù)從外科醫(yī)生的電灼器散出的煙霧，REIMS可百分之百準(zhǔn)確地診斷組織樣本。診斷僅需3秒，耗時(shí)明顯少于目前的病理識別過程，后者一般需要20至30分鐘。這項(xiàng)技術(shù)可用于識別癌癥和菌細(xì)胞，有助于更快、更準(zhǔn)確地診斷并縮短手術(shù)室時(shí)間。這些技術(shù)的最大挑戰(zhàn)之一是成本，每套設(shè)備的成本可高達(dá)數(shù)十萬美元。