医学与技术

时间:2016-11-11 00:00:00
频道:科技通史
作者:陈润哲

医学与技术,相较于医学和技术本身,如何将技术的革新转化到医学中进而造福人类,可能是一个更需要智慧才能解决的问题。

 医学的发展和技术的发展息息相关,紧密关联。我们从古代医学的状况到现代医学和技术的复杂关系以及技术转化中的问题几方面来谈一谈医学领域的技术。

在非常遥远的年代,无论来自哪个文明的古都用他们的智慧开始了系统的医学研究,和他们的文化相关联建立了自身的认识体系、评价体系,经验的解决了很多问题。其中,文化或哲学思想在医疗技术发展中有着重要的作用,鼓励探索和承认客观现象的文明更能建立出接近真相的知识体系。到了中世纪,由于对解剖学的限制和基督教罪文化的统治地位以及们的思想关注点更多的放在了宗教上,使得欧洲医学的发展几乎停滞甚至倒退。而近乎失传的希腊罗马医学知识竟然是通过伊斯兰世界得到了延续并传到了近代,直到文艺复兴。容易发现,古的思辨思想和思维深度完全不输现代,但为何医学体系没有真正的进步?因为缺乏客观的技术条件。直到荷兰德尔夫市那位叫作列文虎克看门,发明了显微镜,才打开了微观世界的大门,医学才开始抛去蒙昧的外衣开始重新认识世界。当然,哈维天才发现了血液循环的规律,也和当时数理逻辑的发展分不开的。现代医学的大门从此打开,并在之后和新技术的发展就更加紧密的联系了起来,新技术帮助医生和医学工作者们更真实地看到世界进而改造世界。没有伦琴发现X射线,也就没有X光成像;没有玛丽居里发现放射,就没有现在的核医学;没有有机化学技术的发展和透射电子显微镜的发明,就无法验证DNA的双螺旋结构;没有过费曼等一系列在半导体领域卓越的奠基工作,就没有硅工业和医学信息时代的到来没有磁共振的实现;没有爱因斯坦光电效应的发现和计算机技术的发展,就没有CT技术的诞生;没有徕卡、滨松等公司在光学领域的长久耕耘,没有有机化学领域的不断进步和福井谦一的前线轨道理论,也不会有现在的光学显微技术的大发展和小分子物试剂等技术的飞跃,更不会有测序仪等设备的出现;没有光纤、稀土LEDmems工艺的发展,微创和内窥镜技术也不会达到今天的高度。近代以来,医学的每一次都是被技术所推动。医学其实只是一个研究客体,分析和研究问题的方法由于对象很多时候是体而具有了特殊,但本质非常依赖所使用的技术。新的技术带来新的信息,往往意味着新的发现

 

历史上来看,医生很多时候能做的只有四件事:诊断、手术干预、物干预和医学建议。这每一件事所凭借的都是当时的技术条件。如今,推动医疗技术的发展主题和几百年前甚至几十年前都有了巨大变化。以前是医生来提出新理论,找到新方法;而今,这一部分工作实质上更多的交给了医行业的巨头和部分顶级的高校和研究所来完成。大部分医生有着繁重的临床任务和少量的科研资源。正如前面所说的,使用新技术认识世界才能得到进步,缺乏新技术的大部分临床医生可能很难真正的进行前沿的或者说有意义的研究而最好的科研资源通常意味着高昂的财政开支,这样的牛刀也不可能交到每个医生的手里,因此大部分医生实际能做的应该是熟悉和遵循最新的指南完成治疗与诊断,但目前的政策给大量的医生派发了科研任务且和职称考核直接挂钩,可能会带来劣币驱逐良币的错误的价值导向。而即使是少量顶尖的医生,他们的培养模式使得他们不可能去精通复杂和最先进的技术,这种技术的落差不仅减慢了成果向临床的转化还大大的增加了转化成本。所以,现今的医生在医学进步中应担当的角色更多更合适的可能是需求提出方和成果验收方,和千百年来的医生的地位可能有较大的差异,但这是随着知识爆炸和分工细化而不可避免的。这样的角色的转变,也容易使得一些医生在心态上失衡,在和专业领域的技术员合作的时候有着你们什么都不懂的高高在上的心态。容易注意到,需求的增加是缓慢的,如抗癌就是一个持续而强有力的需求。如今,构建在技术金字塔上的新研发已经到了摇摇欲坠的地步,通常一个新抗癌顺利上市需要10亿美元的研发资金,高昂的风险成本和实际成本最终都将转嫁给实际的消费者。如果换一个角度来看,10亿美金进行一次赌博可能真不如投资互联网和房地产更加合算。再加上我国自身的物研发水平落后,这类最新的抗癌几乎全都需要从美国和欧洲进口,带来巨大的贸易逆差,是我们不愿意看到的,而且很多新的有效率非常有限(如指明只对30%左右的患者有效,但如何划分尚不清楚)或者在物选择的压力下肿瘤会发生变异进而在一段时间的有效治疗后物会变得无效。如果将这片市场快速无保留的对国外打开,我们的自主研发也可能被扼杀在摇篮中。最终,基于可能的种种考虑,我们的审批速度非常迟缓,导致大陆地区的抗癌比世界上平均落后五到十年。而且由于缺乏竞争,同样的品在大陆地区通常要比香港地区贵2-3倍。当然,即使在美国,抗癌领域的竞争也是不充分的。一般的市场规律可能认为同样癌症的多种抗癌之间能形成直接竞争,但企对肿瘤进行了复杂的分期和分型,导致实际上针对某期和某型的抗癌只有一到两种,而医生需要遵循FDA给的Guideline进行处方,实际上最后可能只有一种选择,根本没有形成竞争。此外,医生手术之外的治疗手段有限,基本被限制住了。由于西不像中可以有着足够丰富的变化,医生能开的往往只有那么几种,也造成了病求医后觉得和自己选择的也没什么区别。在这一点上,内科医生是不幸的。而外科医生,由于没有严格的法律约束和外科手术的保密,顶尖的外科医生通常进行着创造,如心内科做房颤消融手术的医生都在肺静脉消融手术的基础上,提出和发展出了自己的消融技术,而这往往是秘而不宣或者仅对科室内部讲述。规避法律风险和提高自己的竞争力应该是主要的两个因素。从这些医疗行业的现状中,我们能看到技术和医疗进步在现阶段有些割裂和不流畅以及经验的固化隐秘化的问题。大概从十年前开始,国外的一些先驱们已经注意到了这个问题,甚至有些高校开设了转化医学专业试图让这一个过程变得敏捷,但目前为止还没有看到很好的效果。

 

医疗健康体系在国家和社会构架中有着重要的地位,不仅需要民看得起病还要活得健康,但这一切都是需要成本的。随着城市化进程和口向一二线城市的迁移,不能流通的医保金将给三线及以下城市的医疗体系带来巨大灾难。随着三线及以下城市医保费用的入不敷出,医疗体系医疗才将进一步落后和崩坏,同时也将进一步加大一二线城市的医院负担。所以,一线城市三甲医院医生每天谈论的可能是流转率而三线城市医生谈论的是为什么没推荐某个非医保即使在十年内凭借网络技术的发展,完善了远程诊疗系统,也不能解决医生紧缺和超负荷工作的问题。那么技术的发展有可能解决这个问题么?我认为是有可能的。医疗诊断本身是一个逻辑判断和推理的过程,这是可以通过计算机来完成的。再引入工智能来处理其中的矛盾点和进行简单的推理,在很大程度上能缓解基层医疗的压力和提高他们的水平。有的医生觉得这样的程序和算法要达到非常高的正确率才能投入使用,实际上这一过程可以是缓慢推进的。通过既有病例的验证以及一段时间的试部署,技术上来说,可以达到一个很高的可靠度。那么剩下的错误怎么解决呢?我们可以参考无驾驶的策略引入保险公司进行赔付。实际上HL7组织推出的ardensyntax系统很早就已经试图通过逻辑来完成诊断,基于贝叶斯方法的pathFinder系统已经发展到第四代用来自动诊断和淋巴系统有关的问题。而欧洲针对心血管系统的SCORE评分体系也更多的体现出了和传统医学cutoff值不同的味道,更多的融入了概率与统计的知识。而这些基于概率与统计的知识模型将会成为未来医疗的基石。传统的医学知识在进行转化为计算机算法时遇到了很多问题,最主要的问题是传统经典的医学知识很多是经验和描述的而不够量化,例如,软、硬、粘稠、嘶哑等。解决的技术有两个方向,一是通过神经网络的方法来对采集的信息进行分类学习逐渐理解这些描述类词汇的意义,另一种方式是开发标准化的传感器对描述的次进行量化。两者都需要较长的时间和大量的金钱。但这样的信息数据构建是有意义的,我们有理由相信在不久的将来能看到我国在这一领域的进展。但这又带来了医生地位可能下降的问题,系统开发中也许会受到医生的冷抵制。很多时候,在这个资本社会中,技术得不到推广和应用并不是因为它没用,而是因为触及既得利益。

 

改变未来的医学技术应该是属于以下几个:干细胞、过继免疫治疗、基因编辑技术、测序与PCR检测技术、微流控技术和电子病例。干细胞技术能从根本上解决一些退行疾病的问题,如黄斑变、帕金森、老年痴呆,以及一些以前无法修复的损伤如中枢系统的神经损伤、肝肾脏损伤、心肌损伤等等。相关复杂技术的临床开展在世界上都处于相对停滞的状态,原因在于胚胎干细胞的伦理问题和诱导全能干细胞的安全问题得不到解决。过继免疫治疗能通过基因编辑的方式修改自体的免疫细胞的靶向,并在体外进行扩增到治疗需要的量后重新回输,杀伤目标细胞或病原体。过继免疫治疗显示出高度可定制和相对良好的安全,目前已在大量耐型白血病、皮肤癌和淋巴瘤中展现出了喜的治疗效果。但其对于实体瘤的治疗效果欠佳以及缺乏足够安全而高效的靶点减缓了过继免疫疗法在实体瘤中的应用。此外,模糊不清的市场定位和利益分配问题以及高昂的治疗成本抑制了界巨头们的热情。基因编辑技术不仅在医学治疗中有着巨大的前景,让曾经很多只能诊断却无法治疗的基因病有了治疗的可能。此外,它还在探究细胞内部的通路和很多生化反应的机理中扮演者重要的角色。然而,现今最好用的基因编辑技术掌握在哈佛大学的张峰手中,而河北科技大学的韩春雨老师本来给我们的惊喜很可能最终变成失望。测序技术是已经广泛应用的一种高新生物技术,在可预见的将来每个一生中至少会进行一次全基因组测序,这是一个万亿级以上的市场。目前商用的测序技术发展到第三代,每一代技术均有自己的特点不能被别的测序技术取代。我国由于在精细化工技术领域的高端才的缺失,使得我们虽然能生产出一代和二代测序仪却难以生产出与其配套的试剂。而国际大公司很多已经开始廉价售卖其测序设备的硬件而主要靠试剂来赚钱了,进一步抑制了我国在该领域的发展。PCR检测技术和测序技术有着互补之处,其廉价便捷高灵敏的特使得在特定位点或疾病的检测上较传统测序技术有着更大的优势。微流控技术能实现分析检验的自动化和极大程度的试剂节省,无论在临床检测中还是在医学研发中都有着巨大的使用前景,低廉而高效的检测手段也许会大大降低医疗成本和研发成本,真正的惠及用户。谈一谈目前已经大量使用的电子病历技术,我认为这是医疗智能化中最重要的一步,担负着原始数据收集的重要使命。标准化的准确的高质量的病例数据是诊疗自动化的基石。但现今的医疗环境让医生在撰写病历的时候有所保留,病历格式和标准也遗失了大量有用的数据,不同医院间系统的差异又给病历信息的提炼增加了额外的门槛。医疗体系的下一次大的变革一定是基于只能诊断,而如果我国不能开发出自己的信息系统而引进国外的将会面临巨大成本压力,本土化的工作也是非常耗时耗力。新技术会带来很多伦理和法律问题,如,医生是否应该告诉病他的病可用FDA认证的治好而该在大陆没有销售?如果告知则面临法律风险,不告知则又面临道德上的谴责,告知了通过其他渠道获得品而最终并没有治好或在治疗过程中发生不幸则处境更加尴尬。如为了解决一些线粒体疾病的三父母胎儿的法律界定问题。为了获得更好的生理状的基因改良的合法问题,富对穷在生理上可能将具有差异等等。技术是潘多拉的魔盒,迟早会被打开,与其让别去打开,不如我们自己在监管框架下来操作。

最后我们来谈一下医疗行业的创业难问题。我们先看一下创业火爆的IT和互联网领域。回头看一下华为的发展历史发现华为最早并不是一家技术企业,而是在通过电信设备的贸易获得稳定现金流的前提下开始的研发尝试。各种类型的公司都有其自身的初期评价标准,真正传统的技术企业是其核心技术,华为这一类企业是其优质的业务、渠道和团队,互联网企业的评价标准是业务模式、潜在用户数量和活跃用户数。以上所说的估值标准均和企业的业务模式和盈利能力息息相关,并没有跳出传统企业管理和经济学的范畴。所有生意,都是先有一个利基市场,然后再投入研发投入市场。资本过剩之后有些开始跳过这个阶段,直接靠烧钱达到垄断。互联网看重的用户数量难道传统行业就不看重么?无论是出版发行,还是工业制造,用户数量都是非常重要的指数。那么医疗领域呢?我们先举一个简单的例子,一个全功能的心电监护设备在软硬件技术都成熟的情况下,从成立公司到开始销售需要高达150民币的沉没成本和长达两年的全情投入。在完成上述操作后,由于这是一个既有的成熟产品,销售非常依赖于渠道,意味着渠道至少会占去销售额一半以上的利润会分给渠道提供商或合伙,间接地导致产品的最终售价高昂。整个过程充满了不确定,是一个长周期而高风险的投资,大部分投资都不愿意投这类项目。刚才讲的是一个完全成熟的产品的生命周期,那如果是一个全新的产品呢?意味着在拿到注册证之前会有大量的临床试验需要进行,这不仅需要大量的资金支持还需要丰富的医院资源,进一步的拉长了研发周期、加大了资金负担。而CFDA对全新产品的批准始终带着畏惧与拖延的情绪,如果没有国外的相关产品作为模板,几乎不可能拿到认证。注意到,我们刚才谈的还是二类和以下的医疗设备,如果是三类医疗设备,审批复杂度更是可怕。诚然,这样的复杂认证流程似乎缺失保证了用户的安全或治疗的有效,但高昂的成本和微薄的利润让很多技术革新难以真正用到临床上,用到临床上的技术也有大量的没意义的成本分摊给了用户。最终,大型的医疗企业可能不断的以安全的名义建议政府调高监管门槛达成实质上的俱乐部垄断。

医学的发展和技术的发展紧密相连。当下,相较于医学和技术本身,如何将技术的革新转化到医学中进而造福类,可能是一个更需要智慧才能解决的问题。

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