近日，Science Translational Medicine杂志发表了对于精准医疗和数字监测设备的观点，文章认为精准医疗使得健康领域正从以前在疾病发生后才介入治疗，逐渐转向依靠数字设备对个体的早期监测和诊断，将预防疾病和治“未病”提到与疾病治疗同等的高度。数字监测设备能够提供每个人详细全面的机体参数，使得医疗机构在面对可能的疾病时变得更加主动，当然也离不开相应的设备技术发展。

　　通常疾病的发展都始于亚健康期直到症状的出现，最后患者求助医疗帮助。过去我们不太重视疾病预防，而将发展的重点放在新疗法上。然而各种慢性疾病和晚期疾病给患者带来持续痛苦的同时，也给其家庭和社会带来了巨大的经济负担，让人们再次重视起疾病预防。传统的疾病预防，依赖于每年一次或几次的健康体检来发现早期疾病，除了常规检查项，只能依靠年龄和家族病史做为判断依据。真正的预防性健康理念离不开精准及时的早期诊断，数字医疗技术的发展则给我们创造了很好的条件。

图一 未来精准医疗保健的概况(图片来自参考文章)

　　精准医疗的一个主要作用就是从根本上做到疾病的早期预防，使每个人能够主动的保持健康，进而减轻整个医疗系统的压力。如图一所示，从出生开始，甚至在出生前就通过基因筛查或得个体的基因型来确定其患某些疾病的几率。这些信息可以帮助个性化定制他的数字健康监测设备，包括可穿戴配件和家用设备。这些监测设备能够测试环境指数和个体的生理参数，并将数据实时地传送到健康机构。健康机构再通过分析数据来给到个体建议，或者通知医疗及时的介入。低风险的比如观察到个体的饮食或体重发生变化，给予改变生活方式的建议；或者提供家人如何照料个体的方案；复杂一些的疾病则通知其尽快到门诊或者医院看病。实现这些监测的数字设备包括以下两个方面。

　　主动监测——穿戴设备

　　精准医疗寻求将监测和诊断融入我们生活中的每一天，可穿戴的数字监测设备在过去几年里发展迅速，从2013年的5000万美元市场，预计2020年可达到6.5亿美元。虽然普及穿戴设备成本也不低，但是据估计在未来的25年内，相关发展可以帮助医疗保健系统节省近2000亿美元。一些可穿戴监测设备见图二，除了我们了解的智能手机收集健康数据，还有可以戴在手腕上的Fitbits或者苹果公司的Apple Watch。这些小型设备可以监测一些简单的参数，比如心率和脉搏血氧值等，甚至还包括更复杂一些参数如心电图和心律失常等。更全面的设备可以通过置入衣服，监测整个机体；还有像“临时纹身”一样能够粘附于皮肤表面的表皮监测器，监测各项生命体征和外界环境的变化。其他的还有监测乳房温度变化和内源性光声信号来预测乳腺癌的内衣等。

图二 数字穿戴设备对机体的监测(图片来自参考文章)

　　被动监测——智能家居

　　可穿戴的数字设备能够持续不断的提供数据，这是它的优势，但是如果我们不愿意戴上这些设备，那就起不到监测作用。比如戴上感觉不舒服，使用不方便等，很多因素都会影响个体对这些数字设备的依从性。这时被动监测设备就凸显了它们的特点。

　　未来数字智能家居为我们描绘了一幅这样的画面(图三)：早上起来照一下镜子，其内置的雷达可以扫描我们的各项体征；刷牙时牙刷会对我们的唾液自动进行生物分析；智能马桶可以针对性的检测我们的粪便和尿液中的疾病标志物；开车时，车载监测可以通过我们的日常对话和驾驶行为来判断我们是否压力过大，或者疲劳驾驶，甚至可以通过酒精分析来避免酒后驾驶；通过使用手机的规律、发送信息的增减来判断是否存在抑郁或焦虑，及时建议心理医疗的介入；晚上躺在床上可以实时监测我们的心肺功能。以上种种如科幻小说中的情节，并非遥不可及。数字镜子产品Wize Mirror已经整合了大量的感应器和摄像头在内，分析图像判断体重，是否有压力大的信号，皮肤光谱分析检测胆固醇的水平，气体感应器用来分析呼吸中的酒精或是否吸烟。TOTO的智能马桶可以收集尿液来检测糖水平，帮助判断糖尿病。

图三 数字家用设备实现被动监测(图片来自参考文章)

　　面临的挑战

　　如何监测各项生命体征和采集各类生物标志物并不是最大的挑战，最大的挑战是如何分析和判断这些数据和标志物。举个例子，刺破手指直接采集血液来检测血糖，对于患者来说不够便捷，很难接受。近年来也发展了很多非侵入的方法，比如利用隐形眼镜监测眼泪中的糖含量，但是只采集外周间质液分析糖含量，又不能很好的与血糖建立关联性。另一个问题是如何对大量采集的数据做降维处理，寻找有用的参数。如果只是不断的提醒个体注意良好的生活方式，控制体重和休息这些小事情，很可能会适得其反，让个体产生“建议疲劳”。医疗机构还是应该主要提供疾病诊断和“高级别”的健康建议。

　　以上所介绍的精准医疗和数字设备，都会成为未来医疗发展的重要方向，但是过程可能会是曲折的。还有很多问题需要解决，包括如何准确预测疾病风险，早期疾病生物标志物的揭示，后期的数据分析处理避免误判，以及个体参与的行为经济学。很多生物制药和软件公司都纷纷参与到这个领域的开发中来，像苹果公司计划将Apple Watch用于心血管参数监测一样有想法的公司不在少数。上周，Novartis宣布与数字医疗领域第一梯队的Pear Therapeutics公司达成合作，共同开发手机App来帮助精神分裂症和多发性硬化症患者，也是当下发展的一个缩影。精准与数字，哪怕我们只实现其中的一部分，都会对我们人类的健康及医疗保健的发展产生深远影响。

　　参考文章：

Toward achieving precision health

Novartis wants to be a leader in a new generation of prescription digital med programs, pairs with Pear

Apple's Noninvasive Glucose Monitoring Could be Years Off