未来可穿戴医疗传感器有助实现精准医疗

从前当人生命了都要找医生来诊断，现在，可穿戴传感器就能解决这一问题，它不仅可以帮助人体监测心率、活动、体温，还能够揭示一个人体内变化的变量，包括感染、炎症、甚至胰岛素抵抗等症状。 现在，一个人的心率、活动、体温都可以通过可穿戴传感器监测到。斯奈德是这项研究的资深作者，这篇论文发表在2017年1月12日出版的《PLOS生物学》期刊上。 正在进行的研究，有一个重要的组成部分是为每一个人建立一系列的正常或基准值，当他们生病的时候可以作为参数。“我们想要针对每一个个体进行研究，”遗传学教授迈克尔·斯奈德说。 博士后学者Xiao Li，Jessilyn Dunn，和软件工程师Denis Salins共同完成了这篇文章。 该团队一共收集了来自60个人的20亿个测量数据，包括每一个参与者的可穿戴生物传感器设备上的连续数据，来自他们的血液化学、基因表达的实验室测试的周期数据以及其它测量数据。参与者佩戴1到8个运动监测器和其它监测器，每天收集超过25万个测量数据。研究团队收集了体重、心率、血氧、体温、活动（包括睡眠、步数、步态、骑自行车和跑步）、卡路里消耗、加速度、甚至包括暴露于伽马射线和X射线的数据。 “我对所有收集到的数据，都有非常深刻的印象，”斯克里普斯研究所的基因组学教授埃里克·托普说，他没有参与该研究。“这项研究用到了大量的传感器，而且从每个人身上收集到了大量不同的数据。” 研究表明，对每个人给定一个基准范围值，就可以监测偏离正常值以及这些偏离与环境条件、疾病或其他影响健康的因素之间存在的关联。偏离正常值的特殊模式与特定的健康问题有关系。设计一种算法，研究这些变化的模式，有助于临床诊断和研究。 该研究是斯坦福大学医学院专注精准医疗研究的一个例子，他们的目标是，对健康人预测和预防疾病，对病人精确地诊断和治疗疾病。 一个意想不到的诊断 2016年，全家飞往挪威度假，在长途飞机上，斯奈德注意到他的心率和血氧水平发生了变化。作为这项数字健康研究的60个参与者之一，他当时佩戴了7个生物传感器。从以前的旅行中，斯奈德了解到在飞机飞行途中，他的血氧水平通常会下降，在飞机刚起飞的时候，心率会加快，这种现象在其他参与者身上也会发生。但是长途飞行结束，飞机降落后，这些数据就会回到正常范围。但这一次，他的数据没有回到正常值。身体一定是出现了情况，当斯奈德出现发烧和其它疾病征兆的时候，他并没有非常吃惊，已经有了心里准备。 两周前，他一直在帮他在马萨诸塞州农场的哥哥建围栏，所以他最担心的是，他可能被蜱虫咬伤而且感染莱姆病。在挪威，斯奈德说服医生给他开了多西环素，这是一种治疗莱姆病的抗生素。随后的试验证实，斯奈德的确感染了莱姆病。 在他知道自己生病之前，可穿戴传感器就发现了他被感染，斯奈德对此印象深刻。“可穿戴传感器能够帮助早期诊断”，他说。后来的数据分析证实了他的怀疑，在飞往挪威的长途飞机上心率和血氧水平偏离了正常值，这个结果的确存在异常，应该得到重视。 “在疾病发生之前，你可以通过监测发现你被病毒感染，”Topol说。 可穿戴设备的未来 在看医生的时候，患者会被测量血压和体温，但是这些数据每一年或两年才采集一次，而且往往被忽视，除非这些结果偏离了正常值，否则不会引起注意。但是生物医学研究人员的设想和规划是，对人类健康进行持续监测。 斯奈德说：“汽车上的传感器比人身上还要多”。在未来，他希望这种情况能够得到扭转，人身上的传感器应该比车上多。消费者已经购买了大量的可穿戴设备，包括5千万个智能手表和2千万个健身监测器。大多数的监测器用于监测活动数据，但是，它们很容易就可以被调整成能够直接监测健康数据的设备，斯奈德说。 用精准医疗的方法，每一个人都可以知道他或她的几十项正常基准数据。自动数据分析可以发现奇异数据点，这表示出现了健康风险，需要提供干预、预防或者治疗的方法。