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劉子棟/文

數(shù)字化社會(huì)、智能化社會(huì)已經(jīng)呈現(xiàn)“山雨欲來風(fēng)滿樓”的味道，數(shù)字醫(yī)學(xué)也已悄無聲息地漸行漸近。盡管她是被動(dòng)性地“隨波逐流”飄落在我們身邊，還帶著茫然不知所措的呆萌“表情”，甚至“瞎子摸象”的故事層出不窮。但歸根到底，醫(yī)學(xué)的數(shù)字化還是勢(shì)不可擋的，終有一天，成為醫(yī)學(xué)的主流。仔細(xì)揣摩數(shù)字醫(yī)學(xué)前期的探索經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)還是有規(guī)可循的，并且IT技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)為進(jìn)一步數(shù)字醫(yī)學(xué)革命打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

醫(yī)學(xué)走向數(shù)字化，或者說數(shù)字醫(yī)學(xué)之路，有兩種技術(shù)路線可循。一種是從事研究和開發(fā)IT技術(shù)的專業(yè)人士在研究如何把IT更深入地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，就是以技術(shù)尋找應(yīng)用。這是一種傳統(tǒng)的科技應(yīng)用方式，幾百年來的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用，大多數(shù)走了這條道路；另一種是從醫(yī)學(xué)實(shí)踐角度上尋求IT技術(shù)的支持，也就是從應(yīng)用端反推IT技術(shù)開發(fā)。后一種方式類似于蘋果公司喬布斯當(dāng)年開發(fā)產(chǎn)品時(shí)的思路，從應(yīng)用和體驗(yàn)上設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品。前一種是技術(shù)導(dǎo)向型的思路，后一種是應(yīng)用導(dǎo)向型的策略。筆者作為醫(yī)務(wù)工作者，客觀上對(duì)IT理論和技術(shù)是外行，只能從應(yīng)用端，結(jié)合幾十年臨床醫(yī)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，再通過學(xué)習(xí)和了解IT理論與技術(shù)發(fā)展的軌跡，并結(jié)合學(xué)習(xí)一些成功應(yīng)用的模范案例，從中悟出一些可借鑒的技術(shù)路線，幫助我們來構(gòu)思和設(shè)計(jì)醫(yī)學(xué)的數(shù)字化路線。因此，筆者所談及的數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)路線，是一個(gè)醫(yī)學(xué)工作者的視角下，理解和設(shè)計(jì)數(shù)字醫(yī)學(xué)的技術(shù)路線的思維模式。

【資料圖】

對(duì)IT專業(yè)人士來講，談起IT理論，高深莫測(cè)，我們醫(yī)務(wù)工作者很難理解。實(shí)際上，在IT技術(shù)圈子里，很多理論和概念仍然存在著尖銳的爭(zhēng)議，可謂百花爭(zhēng)鳴的景象。筆者不敢陷入這些大咖、專家的爭(zhēng)論漩渦中，完全從醫(yī)學(xué)工作者對(duì)IT需求的思路去理解和學(xué)習(xí)，擯棄爭(zhēng)議，聚焦應(yīng)用，設(shè)計(jì)數(shù)字醫(yī)學(xué)的技術(shù)路線，供醫(yī)學(xué)專家和IT專家參考。

在數(shù)字醫(yī)學(xué)所應(yīng)用的IT技術(shù)中，首先是各種各樣的傳感器。我們知道現(xiàn)在監(jiān)測(cè)各種參數(shù)的傳感器正在微型化、精確化、通用化，可以通過這些傳感器獲得生物體各種各樣的生物數(shù)字信息。比如溫度、壓力、微電壓、血氧、心電、肌電、生物電阻抗等等一眾傳感器已經(jīng)精密到不可思議的程度，可以把各種我們想要的信息精確地收集下來，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。這如同人體分布于全身廣泛組織中的各種神經(jīng)末梢，通過這些神經(jīng)末梢的“感覺”，把人體的各種信息收集、并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)向上傳輸。這些人體的神經(jīng)末梢，就相當(dāng)于當(dāng)今IT技術(shù)的“傳感器”。

其次，用在數(shù)字醫(yī)學(xué)應(yīng)用中另外一類IT技術(shù)，就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括方興未艾的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（IoT），它的技術(shù)進(jìn)步和廣泛應(yīng)用，能夠在眾多醫(yī)療設(shè)施、甚至是其中的一些配件中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上下行無縫對(duì)接，這就為計(jì)算機(jī)中心對(duì)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行整體和分散監(jiān)測(cè)與控制（實(shí)現(xiàn)上下行的‘監(jiān)控’）提供了保障。就如同人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠把來自人體無處不在的神經(jīng)末梢（傳感器）上傳下達(dá)。這些“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”包括有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)，尤其是應(yīng)用越來越廣泛的WIFI網(wǎng)和神乎其神的5G。

再次，那就是IT技術(shù)中膾炙人口的云技術(shù)。其實(shí)云技術(shù)是一組復(fù)雜而又系統(tǒng)的IT技術(shù)概念，它們的確切含義和應(yīng)用形式，就連IT業(yè)內(nèi)的專家也還眾說紛紜。然而，筆者作為IT的外行，以初生牛犢不怕虎的心態(tài)，斗膽把這些高深莫測(cè)的復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化地理解為：云計(jì)算、霧計(jì)算、邊緣計(jì)算。云計(jì)算簡(jiǎn)單地說就是虛擬技術(shù)，就是虛擬出一臺(tái)并不存在或者說看不見摸不著的高性能計(jì)算機(jī)，甚至是一臺(tái)計(jì)算能力龐大的超級(jí)計(jì)算機(jī)。如果這樣說描述還不能夠清楚，可以換一種說法，那就是通過云計(jì)算能夠向用戶提供的不再是復(fù)雜細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)上的物理計(jì)算機(jī)，而是用軟件整合各種資源，向用戶提供統(tǒng)一的使用接口。這就有點(diǎn)像用電——用戶只要一個(gè)電源接口，購(gòu)買用電費(fèi)用，不需用戶自己去發(fā)電、變電和建設(shè)電網(wǎng)，插到插座上就可以從電網(wǎng)上用電。霧計(jì)算是云計(jì)算與用戶間的一個(gè)數(shù)據(jù)中心，相比遙遠(yuǎn)的云來講，霧更接近地面。同樣的道理，霧計(jì)算就是更靠近用戶的一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，進(jìn)行本地化數(shù)據(jù)處理、把一部分?jǐn)?shù)據(jù)向云計(jì)算傳輸。而邊緣計(jì)算是指各個(gè)站點(diǎn)的計(jì)算，與霧計(jì)算有相似之處，但霧計(jì)算核心是決定數(shù)據(jù)的傳輸方向；而邊緣計(jì)算中各個(gè)智能數(shù)據(jù)終端本身就是提供計(jì)算能力的一部分。更加形象地描述，那就是云技術(shù)相當(dāng)于人體的大腦神經(jīng)中樞，而霧計(jì)算有點(diǎn)像脊髓的低級(jí)神經(jīng)中樞，那邊緣計(jì)算應(yīng)該就是遍及全身的神經(jīng)節(jié)了。

上述三級(jí)的IT技術(shù)物理單元，構(gòu)成了整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)，是醫(yī)學(xué)數(shù)字化的基本構(gòu)件，相當(dāng)于人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的閉環(huán)：神經(jīng)末梢、外周神經(jīng)和神經(jīng)干、神經(jīng)節(jié)、脊髓中樞、大腦中樞。在人體，正是有了這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)系統(tǒng)，才具備了人體自主和非自主的控制系統(tǒng)，就是所謂的交感神經(jīng)與非交感神經(jīng)。

但運(yùn)算的單元是非物質(zhì)的，或者說是“軟”的，就是所謂的軟件，尤其是當(dāng)今被全世界炒作的如火如荼的“人工智能”。深入地看人工智能又可進(jìn)一步分層三個(gè)層級(jí)：人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。然而，“人工智能”在當(dāng)前還不可能具備人類所具有的“智慧”，還不能像人體的大腦通過自主和非自主神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，控制著人體各個(gè)系統(tǒng)、組織、細(xì)胞以及微細(xì)結(jié)構(gòu)。但是，醫(yī)學(xué)的數(shù)字化，在某種程度上，在逐漸地進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析，通過軟件進(jìn)一步深度開發(fā)，再結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)IT整個(gè)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)或非自動(dòng)控制，筆者認(rèn)為是可行的。

從人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，可以倒推數(shù)字醫(yī)學(xué)的技術(shù)路線，就是筆者對(duì)上述醫(yī)學(xué)數(shù)字化技術(shù)路線的一種淺薄的認(rèn)識(shí)。當(dāng)然這還是不全面的，甚至是片面的，僅僅提出來這樣一種觀點(diǎn)，供專家們批評(píng)指正。

筆者還想強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)就是，當(dāng)前的IT技術(shù)正日新月異地蓬勃發(fā)展，新理論、新概念、新技術(shù)、新應(yīng)用交相呼應(yīng)，雨后春筍，像區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，就連二次元、元世界這些虛擬世界的小眾技術(shù)，也開始向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透，并且，基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的沉浸式體驗(yàn)，基于數(shù)字孿生技術(shù)生成的現(xiàn)實(shí)世界的鏡像，基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建的經(jīng)濟(jì)體系和病人數(shù)字身份，已經(jīng)開始將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行跨界融合。甚至于，一些省市，比如浙江、黑龍江、上海、濟(jì)南、合肥等地都已明確將醫(yī)療劃入元宇宙發(fā)展生態(tài)范疇。可以想象，IT技術(shù)這種無孔不入及無時(shí)不在的滲透力，最終將把醫(yī)院的院墻徹底推倒，讓舊的醫(yī)療模式摧枯拉朽般被電商式模式相似的數(shù)字醫(yī)學(xué)模式取代，形成完全超乎現(xiàn)實(shí)想象力的新醫(yī)療模式。是天方夜譚嗎？不是，筆者團(tuán)隊(duì)正在從事人工智能支撐下的家庭血液透析整體解決方案的研發(fā)，在不久的將來，腎衰竭尿毒癥患者隨時(shí)隨地進(jìn)行人工智能呵護(hù)下的血液透析的場(chǎng)景，已經(jīng)是“隔花人遠(yuǎn)天涯近”。該治療模式的最大優(yōu)越性是在不增加醫(yī)療成本的情況下讓醫(yī)療服務(wù)的可用性和質(zhì)量方面實(shí)現(xiàn)大的突破，透析病人的生命可以延長(zhǎng)二到三倍，生活質(zhì)量大幅度提高。

在傳感器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算力等飛躍發(fā)展的今天，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域通過進(jìn)一步的信息化建設(shè)、更多數(shù)據(jù)的采集（非接觸式、接觸式和植入式醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的獲?。o縫隙的網(wǎng)絡(luò)上下行傳輸以及計(jì)算力、人工智能的顯著進(jìn)步，將為財(cái)務(wù)平面、社會(huì)層面和專業(yè)領(lǐng)域帶來翻天覆地的革命性進(jìn)步，數(shù)字醫(yī)學(xué)，未來可期。