
智能手機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)代人不可缺少的必備品。手機(jī)已極大地改變了我們生活的方方面面。但是,如果只是把智能手機(jī)作為自拍神器,或是用來(lái)打打電話、發(fā)發(fā)短信那就太小覷智能手機(jī)的作用了。如今,日漸醫(yī)用化的智能手機(jī)正準(zhǔn)備改變醫(yī)療行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。
舉例來(lái)說(shuō),你身上長(zhǎng)了一個(gè)需要檢查的疹子。現(xiàn)在,你可以就此拿智能手機(jī)拍一張照片,然后下載一個(gè)應(yīng)用來(lái)處理這張圖片。在數(shù)分鐘內(nèi),通過(guò)精密的計(jì)算機(jī)程序可以打印出這一疹子的診斷情況。隨后,該應(yīng)用或許還會(huì)向你推薦一些藥物,或推薦你去看一下皮膚科的醫(yī)生以便得到進(jìn)一步的確診。
智能手機(jī)已成為疾病檢測(cè)、移動(dòng)醫(yī)療的寵兒。讓我們看一下科學(xué)家利用智能手機(jī)研發(fā)出哪些神奇的檢測(cè)設(shè)備。
疾病檢測(cè)
檢測(cè)血液中的寄生蟲:iPhone+一個(gè)盒子=顯微鏡
熱帶醫(yī)學(xué)研究出一個(gè)可以快速檢測(cè)血源性寄生蟲的手持設(shè)備,這個(gè)手持設(shè)備僅需使用iphone的攝像頭,以及一個(gè)3d打印的顯微鏡底座,利用這個(gè)手持設(shè)備醫(yī)生們就可以在幾分鐘內(nèi)檢測(cè)出血液樣本中的寄生蟲數(shù)量。以往這個(gè)檢測(cè)過(guò)程通常需要在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中進(jìn)行一天才能完成。

這種新一代的使用手機(jī)的顯微鏡叫做CellScope Loa,科學(xué)家把一個(gè)3D打印的塑料底板和智能手機(jī)整合到一起,使用時(shí)只需把血樣滴到這個(gè)板上,底板上裝有LED燈、微控制器、齒輪、電路和一個(gè)USB接口。整個(gè)裝置的控制由科學(xué)家研發(fā)的一個(gè)手機(jī)應(yīng)用自動(dòng)完成。使用者只需在手機(jī)屏幕上按一下,激活掃描程序,手機(jī)就會(huì)通過(guò)藍(lán)牙與底板上的控制器實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊,裝置會(huì)在鏡頭前不斷移動(dòng)樣本,之后將會(huì)通過(guò)算法對(duì)錄像進(jìn)行分析,并計(jì)算出血液中病毒的數(shù)量。這是第一種結(jié)合了成像、硬件和軟件自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)備,提供了一套完整的診斷解決方案,將有助于醫(yī)務(wù)人員在現(xiàn)場(chǎng)做出可能挽救生命的治療決定。
檢測(cè)設(shè)備配套使用的iPhone應(yīng)用程序通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)整個(gè)過(guò)程從而降低了人為的錯(cuò)誤率。研究人員對(duì)他們研發(fā)的新系統(tǒng)準(zhǔn)確性抱有足夠的信心。在初始試驗(yàn)中,檢測(cè)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備檢測(cè)的結(jié)果一致,并且沒有出現(xiàn)漏報(bào),只有兩個(gè)誤報(bào)。該研究目前正在擴(kuò)大檢測(cè)規(guī)模。
搖身一變——DNA掃描顯微鏡

來(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校的研究者開發(fā)一種新技術(shù),讓智能手機(jī)可作為DNA掃描熒光顯微鏡使用。
這是一款智能手機(jī)的光學(xué)配件,即一個(gè)小型3D打印盒,盒中包括鏡頭,濾鏡,支架和激光器二極管等部分,可用于測(cè)量比人類頭發(fā)絲細(xì)50,000倍的DNA的大小以及DNA成像。目標(biāo)DNA被分離出來(lái)后,先被熒光標(biāo)記。智能手機(jī)上的Windows應(yīng)用軟件掃描DNA分子,并將信息傳送到遠(yuǎn)端位于研究組實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)器,完成對(duì)DNA分子大小的測(cè)量。整個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程可在10秒內(nèi)完成。
此項(xiàng)新技術(shù)不僅節(jié)省成本,讓遠(yuǎn)程醫(yī)療和移動(dòng)醫(yī)療得以實(shí)現(xiàn),而且利用網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器的顯微鏡可以從時(shí)間和空間上積累數(shù)據(jù),從新的角度觀察和理解疾病的趨勢(shì)和傳播。
智能手機(jī)顯微鏡有著廣泛的實(shí)際用途,例如實(shí)驗(yàn)室瘧疾和結(jié)核病的診斷,以及血液疾病或者是食物中的污染檢測(cè)。此外,它讓一些條件簡(jiǎn)單的醫(yī)務(wù)室可以擁有先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備,也可以縮小城市與偏遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)療條件上的差距。
智能手機(jī)配件可診斷HIV和梅毒

此前還有研究人員研發(fā)并成功測(cè)試了一個(gè)智能手機(jī)電子狗(Dongle),只需15分鐘就可得到HIV和梅毒診斷。這不得不讓我們感嘆:智能手機(jī)果然太智能!
科研人員把達(dá)到實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)完整免疫檢測(cè)改造到了這個(gè)小小的配件上。這種電子狗能復(fù)制基于實(shí)驗(yàn)室的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)所有機(jī)械,光學(xué)和電子功能,由手機(jī)提供電量。輕便小巧低功耗,制造成本僅約34美元(相比于運(yùn)行這種測(cè)試的高于10000美元的實(shí)驗(yàn)室機(jī)器設(shè)備成本)。電子狗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)音頻插孔傳送到手機(jī)內(nèi)存。
研究人員測(cè)試了這個(gè)新配件,檢測(cè)了疾病預(yù)防控制中心收集的96例血液樣品。電子狗進(jìn)行了三重免疫檢測(cè):同時(shí)檢測(cè)HIV抗體,梅毒螺旋體特異性抗體和針對(duì)梅毒的非螺旋體抗體。15分鐘的測(cè)試結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果比對(duì)后證實(shí),電子狗的HIV ELISA和快速血漿反應(yīng)(梅毒篩選實(shí)驗(yàn))的靈敏度達(dá)到92~100%,特異性達(dá)到79%-100%,與目前臨床的算法需求相一致。而97%的病人也表態(tài)更愿意使用電子狗。
移動(dòng)醫(yī)療領(lǐng)域
測(cè)血液、心電圖
目前,智能手機(jī)已經(jīng)可以用來(lái)讀取血壓數(shù)據(jù),甚至還可以做心電圖。這類心電圖應(yīng)用已經(jīng)被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)可針對(duì)消費(fèi)者,并在很多醫(yī)療機(jī)構(gòu)的研究中證實(shí)其確實(shí)有效。每次檢測(cè)時(shí),這些數(shù)據(jù)可以立即進(jìn)行分析、制圖、顯示在屏幕上,并進(jìn)行存儲(chǔ)以及分享,F(xiàn)在,不管白天還是晚上,你可以要求通過(guò)智能手機(jī)與醫(yī)生視頻通話,進(jìn)行私密的問診。
檢測(cè)老人跌倒情況
使用手機(jī)來(lái)檢測(cè)跌倒事件,對(duì)于老年人,特別是獨(dú)居老人而言是一項(xiàng)可行的、頗具吸引力的技術(shù)。現(xiàn)在的人們有可能會(huì)忘記穿戴特殊的微型傳感器,但差不多每時(shí)每刻都不可缺少手機(jī)。
來(lái)自中國(guó)的研究人員采用了一種叫聯(lián)想樂、帶安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī),進(jìn)行跌倒檢測(cè)研究。手機(jī)檢測(cè)的操作過(guò)程為:使用三軸加速度計(jì)收集數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,提取特征,跌倒事件檢測(cè)運(yùn)算,質(zhì)疑是否跌倒,是則手機(jī)蜂鳴聲提醒用戶,等待用戶反應(yīng),否則返回?cái)?shù)據(jù)收集階段。用戶做出反應(yīng)則為錯(cuò)誤檢測(cè),用戶重置系統(tǒng),未做出反應(yīng)則獲得跌倒位置的GPS和地圖,將其發(fā)送給預(yù)設(shè)人,并響起蜂鳴聲。
這種研發(fā)出來(lái)的依據(jù)智能手機(jī)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行跌倒檢測(cè)的系統(tǒng)被用于實(shí)時(shí)環(huán)境中,根據(jù)學(xué)者的算法,身體運(yùn)動(dòng)可以分為五種不同模式:垂直活動(dòng)、躺著、坐著或靜態(tài)站立、水平活動(dòng)和跌倒。
目前研究人員表示要想讓這個(gè)方案可行,還需要解決兩大問題。第一是適應(yīng)日常穿戴問題。這個(gè)系統(tǒng)要求人們將智能機(jī)佩戴在腰間,但人們通常將手機(jī)放在衣褲的口袋里,身體和智能機(jī)之間是松散的接觸關(guān)系。第二是隨時(shí)監(jiān)測(cè)跌倒的問題。這個(gè)系統(tǒng)指揮在智能機(jī)別在腰間的時(shí)候工作,假設(shè)用戶在打電話或讀短信的時(shí)候跌倒,系統(tǒng)就不能檢測(cè)出跌倒了。
使用可穿戴設(shè)備的無(wú)線感應(yīng)器,可以使用智能手機(jī)創(chuàng)建自己的醫(yī)療數(shù)據(jù),例如測(cè)量血氧和血糖的水平,以及血壓和心率的數(shù)值。不僅僅是智能手機(jī),其他可穿戴設(shè)備現(xiàn)在也正在發(fā)展其醫(yī)療功能,例如能夠監(jiān)測(cè)心臟工作情況和肺液量的項(xiàng)鏈、監(jiān)測(cè)眼壓和血糖的隱形眼鏡以及捕捉腦波的頭帶。此外,一些鞋子或許還能通過(guò)分析用戶的步伐,來(lái)告訴帕金森患者的用藥是否有效,以及告訴看護(hù)人員家中老人走路不穩(wěn),有跌倒的危險(xiǎn)。
科技改變生活。在如今的社會(huì)中,移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)讓智能手機(jī)成為一種流行,移動(dòng)智能終端的出現(xiàn)改變了很多人的生活方式及對(duì)傳統(tǒng)通訊工具的需求。智能手機(jī)已是一種普遍的工具,但是智能手機(jī)當(dāng)做檢查設(shè)備才剛剛起步,甚至有可能成為多種精密醫(yī)療設(shè)備的迷你版本,其未來(lái)的前途不可限量。
本文由醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)產(chǎn)業(yè)分會(huì)原創(chuàng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處。
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