數字醫療設備正在醫療健康領域引發一場靜悄悄的革命。在醫學界,數字電子醫療儀器的數量在不斷增加,應用領域也愈加廣泛。根據埃森哲諮詢公司的最新報告顯示,到2018年,美國食品藥品監督管理局(FDA)批准的數字醫療設備數量將增至現有數量的三倍。
什麼是數字醫療設備?
何為醫療設備?醫療設備是一種工具、儀器、植入物、體外試劑等類似或相關的物品,用於診斷、預防、治療疾病等,不能通過人體的化學作用達到效果。而醫學藥物達到目標主要依靠藥理學、代謝或免疫學手段。而醫療器械是通過其他方式,比如物理、機械或者熱量。各種醫療設備在應用性和複雜性方面差異很大。從簡單設備如壓舌板、醫用溫度計和一次性手套,到先進的數字儀器如輔助醫療測試的計算機、植入物、假體等。
最早的時候,心電圖(ECG)只是一簇簡單的探針組成的。醫生將其貼上病人相應部位,一段時間後心電圖機就發出響應,使得鋼筆來回掃過紙帶,留下一些有規律的痕跡。護理人員測試結束後,內科醫生分析診斷結果。而紙帶,作為醫療測試的根據被保留在病人的記錄文件夾和醫生的筆記之中。
隨著信息和通訊技術的不斷發展,傳統醫療器械不斷與電子信息、生物工程、精密製造等技術結合,幫助醫療專業人員和患者管理疾病和健康風險,促進個人健康和醫療進步。「數字醫療」的出現,大大豐富了醫學信息的內涵和容量。
醫療器械和設備的「數位化」其實並不令人感到詫異。從溫度計到聽診器、血糖儀,再到複雜的核磁共振儀(MRI)等醫學成像設備,都包含著一定的數位化技術。拿最簡單的聽診器舉個例子吧。它需要放大24分貝的聲音,同時進行噪聲濾除,還要具備三個頻率模式:心臟、隔膜(即肺的聲音)、擴展範圍15 ~1000 Hz。
醫療數位化首先是醫療設備的數位化。「數字醫療設備」即:以嵌入式軟體為核心,以計算機技術為基礎,能自動對信息進行採集、存儲、處理及傳送的醫療設備。
數字醫療設備的應用
這些「數位化技術」涉及硬體、軟體等眾多方面,與互聯性醫療系統的發展息息相關。數字醫療設備主要使用了計算機科技、智能設備、計算分析技術以及通信媒體等新方式,涉及影像設備、檢驗設備和監護儀器等。
1、數字影像設備
數字影像設備是構成數字醫療設備的主要部分。例如:MRI、開放式超導系統、CT機、PET-CT機、一體化PET-MRI、彩色都卜勒超聲診斷設備、微型超聲診斷設備、DSA、X射線相襯成像、電阻抗成像設備、腦磁圖設備等。
2、臨床檢驗設備
臨床檢驗也是數位化設備的一個重要應用方向,如高分辨顯微光學成像系統。
3、先進治療設備
大型重離子/質子腫瘤治療備、圖像引導放療設備、高清電子內窺鏡、高分辨共聚焦內窺鏡、數位化微創及植介入手術系統、腦起搏器與迷走神經刺激器等神經調控系列產品、數字一體化手術室等。
4、健康監測、遠程醫療和康復設備
重大疾病與常見病和慢性病篩查設備、健康監測產品(包括可穿戴行動裝置)等。
數字醫療設備的影響
1、醫療模式極大變革
埃森哲諮詢公司預計,在未來4 年內,患者參與和臨床解決方案很可能實現融合。「數位化」創新能幫助消費者使用可攜式設備來獲得醫療信息、監控生命體徵以及進行其他醫療活動。在遠程醫療方面,數字醫療設備可以實現遠程教學及電視會議、遠程會診及手術、網上查詢及求助,以及網上掛號、預約,從而實現信息共享。
埃裡克·託普(Eric Topol)——一位心臟病專家、遺傳學家、研究學者,在他的著作《醫學的創造性變革》中描述了醫學如何進入一個民主時代,將醫院、醫生和其他護理人員的權力轉移到病人手中,不斷加強患者參與,這可能為醫療健康模式帶來極大的變革。
2、提高醫療服務質量
將醫學專業知識遷移到數字設備中,其目的不是為了取代那些經驗豐富、訓練有素的醫生,而是為了幫助傳播醫學知識,為更多患者提供個性化的服務。
像溫度計或聽診器這些簡單設備的功能已經不能滿足患者的醫療需了,於是人們開始看到嵌入某些專業元素的醫療設備。這些設備進行醫學測量的同時也產生了健康數據,而部分數據可以在設備上顯示出來,如利用發光二極體(LED)。一旦讀數不在正常範圍內,設備就自動連接到醫療網絡,專業的醫務人員將針對收到的數據進行進一步分析。與現在相比,更多消費者可以通過數位化設備獲得高質量的醫療保健服務。
通過數字醫療設備人們可以在家中網絡預約、掛號;人們不再需要在檢查部門等候檢查結果,各種診療影像和數據可以通過網絡直接傳送到主治醫生的面前,醫生可以及時、準確地對病人做出診治。基於網際網路、有線電視等私人醫療保健服務和公眾醫療諮詢服務,一些設備可以隨時提醒大眾進行身體檢查、預測某種疾病的發生和發展,向病人推薦新的治療方法,使病人可以足不出戶享受私人醫生的醫療保健服務。
3、簡化流程,節約醫療開支
埃森哲諮詢公司(Accenture)預測,2014到2018年這四年間,數字醫療設備將節約超過1000 億美元的醫療成本。據研究報告預計,2015年其節約的成本可增至100 億美元,2016 年為180 億美元,2017 年可達到300 億美元,2018 年則為500 億美元。
根據這份報告,數位化醫療工具——包括生物識別設備、分析診斷器械和虛擬醫療助手——可以幫助簡化醫療流程,將臨床醫生從繁雜的重複性工作中解放出來,關注具有更高價值的醫療工作。醫療流程的自動化、數字設備取代人力、將醫療任務部分轉移給患者,都可以節省時間和金錢。特別是將數字醫療設備應用於如下領域時:定期體檢或周期性治療、患者的持續護理、家庭自我保健。
數字醫療設備的發展趨勢展望
1、市場前景廣闊
20世紀70年代以後, 隨著B 超、CT 掃描機、核磁共振裝置、X 線機、直線加速器等一批尖端精密醫療設備的出現,醫療器械的銷售額增幅驚人。20世紀90年代, 全球經濟衰退, 但醫療器械產品仍然被看好。進入21世紀以後,數位化及信息化醫療產業是新技術高度集中的知識密集型產業,也是醫療器械產業中附加值最高、國際國內市場上競爭最激烈的領域。醫療器械產業堪稱全球性的「朝陽產業」。
最近的一次美國西部醫療器械設計博覽會(MD&M West)的主題演講強調:數字醫療設備以後可能會取代一半以上的傳統設備。監管專家喬治·薩馬拉斯說,這個數字甚至可能被低估了。薩馬拉斯認為數字醫療設備的增長是毫無疑問的,他特別強調:無論數字醫療設備能不能廣泛使用,都必須注意安全、有效、高效、用戶滿意度等方面。尤其是用戶反饋,「患者滿意度」是衡量醫療服務質量一個非常重要的準則。
2、國際標準逐步建立,全球信息共享
我國各大醫院正在對數字設備進行淘汰更新,統一使用生產廠家一致規定的DICOM3.0標準接口,其可以直接從數字接口採集圖像數據。隨著標準化接口的不斷廣泛普及應用,國際行業標準主要是醫療環境中的電子數據交換標準逐步建立起來,形成了全球性的信息共享網絡,虛擬數據也方便臨床科室的查詢和調用。如果可以實現全球醫療資源的共享,實現影像及文檔資料的無限制傳輸,就能縮短病人看病的時間,降低電子處方的錯誤率。
3、可穿戴醫療設備不斷升溫
技術進步令醫療設備「縮水」,下一代數字醫療產品將可植入、口服甚至注射進入人體。 目前,全世界生產的最小晶片只有一粒塵埃大小,而密西根大學研發的微型計算機還沒有一粒米大。
普羅蒂厄斯生物製藥公司目前正研發一種「智能藥片」,一旦吞服可從體內監控人體健康情況,包括人們的服藥種類和時間,像一個感應器,可以監控運動、出汗、睡眠和心率等多項健康指標。谷歌正在研發一種隱形眼鏡——糖尿病患者的好幫手,能夠隨時監測佩戴者的血糖水平,也能給普通人提供良好的膳食建議。
可穿戴醫療設備會適時採集個人的血壓、心跳等各種數據,輔以大數據分析。與未來面世的產品相比,如今市面上可跟蹤運動、計算卡路裡消耗並分析睡眠的可穿戴設備堪稱原始。
當前,中國作為人口大國,數位化醫療設備擁有巨大的市場。醫療器械中的一些高、精、尖的數位化醫療設備產品正處於起步階段,市場需求空間巨大。雖然我們已經在不斷升級和創新之中,但從總體上看,我國與發達國家還存在階段性差距。目前,我國產品僅佔國際市場的千分之一左右。因此,當務之急是將數位化醫療設備產業納入國家重點發展的高技術產業並給予支持。863課題項目「現代數字醫療核心裝備和關鍵技術研究」,將醫療數位化儀器裝備的發展確定為我國今後5年-10年醫療器械產業發展的重點方向,以此帶動整個國家醫療器械產業的發展。