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2.12 医学与生命科学的发展二:信息与自动化的应用探索

已有 2746 次阅读 2021-3-26 16:10 |个人分类:科技2|系统分类:观点评述


前文提到,随着老龄化程度的加剧,医学方面的需求也在增大。在扩招医学专业学生培养成熟前的缓冲期之中,可以做一些什么样的补充措施呢?通过对比医学行业与计算机信息化行业的一些不同,我们可以知道:一方面,预防措施由于较低成本值得发展中国家采取;另一方面信息与自动化可以对不少的医学过程进行程序化与流线型的精简,而从而提高诊疗效率。

当被提问信息技术行业有什么白手起家的富豪时,苹果、脸书、百度、淘宝等公司的创始人差不多人尽皆知。但是相对的,如果询问医疗行业有什么白手起家的新贵时,却很难有谁能说出几个名字,当然能说出一些大公司的名字,比如辉瑞、默克、强生等等。对比这两个行业,可以发现不同的产业特征。

通常,IT行业的公司成长展现出量变的过程:比如脸书出生于哈佛大学的校园网,ofo单车初创在北大的自行车租赁;通过扩大用户数量,使用更多的服务器搭建支持,聘用更多的维护与检测的程序员,这些公司成长中展现出了一个扩张(scalable,规模化)的过程,然后在扩张的同时进行一步步的优化。这种逐渐扩张的过程也给出提示,初创企业需要的资金不需要很多,更依赖于一个很好的创业想法。滴滴打车初期的试点城市、淘宝的江浙沪包邮,美团外卖的大城市推广等等更多的例子,都显示了这种步进式的规模化运作。

医疗则是一个高资本投入的行业,有很多的监管措施,而且门槛也高很多。一种新药的研发,因为涉及到疗效的成败,甚至有时候是生与死的考验,需要的是质变,而不是量变;经历动物试验,人体临床试验等等繁杂的过程,最后还需要较低的副作用才能推向市场进行销售,所以一般只有大公司才有资本与人才进行研发。这一种较大的医疗行业的“门槛”也解释了生物学专业相对于计算机专业毕业生,就业相对困难的一个原因。我们如何能适当将信息行业的优势嫁接在医疗行业呢?有两个方向可供参考:预防保健、与更加流程化的医疗诊断与复诊。

预防保健是老龄化时代需要着重关注的方向。世界卫生组织(WHO)的关于饮食与慢性病的技术报告中提到,“除了对已患病人群的适当的医治以外,初级预防的公共卫生措施,被认为是在世界范围内应对慢性病的流行病的性价比最高、可承担并且可持续的手段。”[1, p5](注:流行病(epidemic),包含传染病(infectious disease)与非传染性疾病(noncommunicable disease)两种。典型的非传染性流行病,比如糖尿病,高血压,心脏病等等,都有数量众多的病患。)“小病不断、大病不患”这个没有科学证据的论断,但是似乎与我们的直觉符合的原因,便在于预防保健。小病不断的人,一方面可能比较关注自己的健康,另一方面可能更多地进行周期性体检与探望医生,所以更容易在大病早期检测到;而不在乎小毛病的人,很可能因为习惯患病时扛着,反而错过了检测与治疗大病的黄金时间。

2019年,中国的人均预期寿命为77.4岁低于美国的78.5岁,但是健康预期寿命为68.5岁高于美国的66.1[2]。因为肥胖、高血压、糖尿病等慢性疾病以及药物滥用(阿片类以及毒品等)等原因造成了美国的健康预期寿命远低于预期寿命。随着中国经济发展,肉类等食物消费在增加,而体力劳动等工种在减少,人们也越来越多面对肥胖等富裕社会生活习惯有关的各类慢性疾病。这也提示需要通过一些饮食、锻炼等主动预防保健的措施来获得更加健康的生活。那么信息化如何辅助老龄化社会的预防保健呢?

低成本的针对老年人的预防保健措施,可以依赖于如今价格低廉的智能手机,可穿戴智能设备(手环)等等。根据世界卫生组织的报告,老年人所患的慢性病有三个极其重要的特征:1)大多数慢性病在年老的阶段展现症状,2)改变风险因素以及采取更加健康的习惯,比如锻炼与健康的饮食等,对于上了年纪的人而言,绝对有好处,3)需要通过避免或者延迟可预防的残疾,来达到最大化健康的效果[1, p39]。信息技术从业人员可以与营养学医学共同开发设计一些膳食均衡与健康饮食的应用(APP),用于大致测算老年人的营养需求与摄入,做一个关于健康的监测。另外这些应用也可以提供一些提醒消息与建议,来适当改变深入老年人生活之中的饮食习惯。比如中国式咸鱼的食用,是一个很高可能性的致癌因素[1, p100];不健康的饮食习惯包括饱和脂肪、盐与精细糖分的过高摄入,蔬菜水果等过低摄入等等。已经有研究证实,采取一些信息化传输的行为干预,可以减少人们罹患2型糖尿病的风险[3]。由于条件的限制,老年人的受教育程度普遍低于如今的年轻人,这样一些看上去非常枯燥的健康饮食、身体锻炼的建议需要采用一些更加可视化以及简单的App。同时,子女或者社区街道与乡村的医疗保健师可以也给出一些反馈。这些数据在隐藏了用户的隐私信息以后,也可以获得老年人群总体随时间、地区的变化,从而可以给出更加因地制宜的营养、锻炼与健康的措施与安排设计。

有一些通常更多发生在老年人群中的疾病。“脊椎与髋关节骨折的发生率随着年龄展现出指数级的增长(而手腕骨折的发生率则在60岁以后基本保持水平)。骨质疏松引起的骨折是老年人中患病与残疾的一个主要原因,髋关节的骨折会导致过早的死亡。这些骨折对全球的健康服务产生了巨大的经济负担”[1, p129] 。《最好的告别》一书中提到,“脚才是老年人真正的危险,...,每年有35万美国人因为跌倒导致髋关节骨折”[4] 。当一些智能设备与APP可以用来监测老年人锻炼强度与平时的体力活动程度,获取心率等关键的健康数据时,我们或许更能发现一些隐藏的致病原因,从而发展一些预防性保健来帮助改善生活。智能手机是一个集成了很多传感器的非常神奇的发明[5],在这个信息化的时代,信息行业与医疗行业的人在发展一些急需的APP时,可以研究更多潜在的医疗与保健行业的应用。

面对老龄化社会的快速增长的医疗需求的挑战,开源节流这个成语是一个策略的两个方面:前文中提到扩招医疗保健的学生是开源;而流程化处理、以机器取代人力的信息化措施,可以简化一些重复劳动节省医护人员的时间,是节流。普通人可读的常用医疗信息资料库是可以发展的方向。

随着信息化的日益流行,电子病历(或打印纸质版)已经成为势不可挡的一个未来趋势。电子病历具有很多好处,比如病患终于可以读懂医生潦草的书写字体了,而且也可以作为历史记录,在医疗纠纷或者医疗事故时成为重要的证据;当病人需要转院或者外地接诊时,也可以减少交接的问题,而节省医生与病患的时间。电子病历的普及也可以获得一个对于不同地区疾病的统计数据的大致观感,从而提供未来公共卫生与医疗保健改善的措施的证据。

从病人的角度而言,电子病历并没有给病人一个好的“权威的医疗知识,但又简明易懂”的补充与回应。从一般的问诊看病的过程中可以观察到:似乎责任是是医生一方的,诊疗结束,病人只要遵循医嘱进行操作,需要完全信任医生,但同时又处在对自己的疾病一种盲目茫然的状态;而当一些小部分病人遵循医嘱,却没有获得预期疗效时,因为无助和失望,而产生对医生的不信任,这也一定程度加深了医患之间的矛盾与问题。可以类比课堂的教学一样,老师直接讲授一个新概念时,学生可能大致理解,但时需要一定的课后消化,把不懂的地方向老师询问,这样一个过程中有“教授-学习-疑问-解惑”的反馈(feedback)流程。而在平均十几分钟的诊疗过程中,很难完成这样的互动。因为关于所患疾病的自知其实是很重要的,所以需要一个医疗百科的内容,用一种较为科普简单的语言展示。当医生完成诊断某种病时,把一些要点讲解完毕以后可以让护士把这样一份相关疾病的的文档打印一下或者手机APP传送给患者可以让有不同背景的病患去阅读查看,以备不时之需。病人有不懂的问题也可以复诊时进行,从而有的放矢。另外可以建立常用问题(FAQ)的列表,也减轻了医生需要逐一解释的巨大时间需求(医生受到专业训练的原因,比较追求精准的语言描述,但是病人可能听不懂,这时候简单的语言可以嫁接这种距离,当然需要医患之间的互相理解)。最后类似答疑课,每周设置两个小时的办公室时间,可以让病人通过电话会议网上会议的方式,隐藏了隐私和适当变声以后,对常见问题进行简答,减少了交通与时间的负担。这种流程化的知识,不仅在大城市可以促进医患之间的理解与认识,在农村或者贫困地区,也可以取得更好的普及知识的作用。

信息化的一些技术可以用来辅助医学与生命科学的发展,针对老龄化社会的挑战,从主动预防保健到医疗疾病知识百科都是可以尝试的内容。当然我们依旧需要谨记,医学不仅是科学,同时也是艺术,需要用更加开发包容的心态去面对可能遇到的问题。

引用文献:

[1] World Health Organization. Diet, nutrition, and the prevention of chronic diseases: report of a joint WHO/FAO expert consultation. Vol. 916. World Health Organization, 2003.

[2] World Health Organization, Life expectancy and Healthy life expectancy, Data by country,

https://apps.who.int/gho/data/node.main.688 , 2021325日最后访问

[3] Makin, Simon, The emerging world of digital therapeutics. Nature, 573(2019), p.S106. 西蒙·马克因,电子诊疗的新兴世界,自然,573卷,S1062019年。

[4] 阿图·葛文德,王一方主编,彭小华译,最好的告别:关于衰老与死亡,你必须知道的常识,浙江人民出版社,2015年,p34-37.

[5] Gravitz, Lauren. Technology: Monitoring gets personal. Nature 538,  (2016): S8. 劳伦·格拉威兹, 科技:监测变得更加个人化,自然,538卷,S8,2016年。




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