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| 本文作者： 張馳 | 2016-12-21 09:40 |
四年多前的2012年1月，高通基金會(huì)與XPRIZE基金會(huì)公布了總獎(jiǎng)金為1000萬(wàn)美元的三錄儀XPRIZE挑戰(zhàn)賽 (Tricorder XPRIZE)，以獎(jiǎng)勵(lì)能開(kāi)發(fā)出真正屬于21世紀(jì)的三錄儀的團(tuán)隊(duì)。如今，決賽名單已經(jīng)減少到了兩個(gè)團(tuán)隊(duì)：Final Frontier Medical Devices (FFMD)和Dynamical Biomarkers (DB)。
三錄儀是源自科幻美劇《星際迷航》的醫(yī)療設(shè)備，隨著1966年劇集首次播出而被認(rèn)知。根據(jù)官方手冊(cè)的說(shuō)法，它是一款手持“傳感、計(jì)算和數(shù)據(jù)通信設(shè)備”，可以掃描人體，用非侵入性的方式檢測(cè)健康問(wèn)題。不過(guò)劇情的設(shè)定背景是在23世紀(jì)。
DB的三錄儀
剩下的兩支團(tuán)隊(duì)中，DB來(lái)自臺(tái)灣國(guó)立中央大學(xué)，其中包括了臨床醫(yī)生、科學(xué)家和工程師。他們開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)有三個(gè)模塊：智能生命感應(yīng)檢測(cè)器，血-尿測(cè)試工具和智能范圍模塊。這些模塊可以進(jìn)行生理信號(hào)分析，圖像處理和生物標(biāo)記物檢測(cè)。設(shè)備會(huì)連接到手機(jī)，通過(guò)應(yīng)用來(lái)指導(dǎo)進(jìn)行特定的測(cè)試，從而進(jìn)行疾病診斷。
DxtER三錄儀
FFMD發(fā)明的產(chǎn)品叫DxtER，其核心是一個(gè)人工智能引擎，它結(jié)合了臨床急診醫(yī)學(xué)經(jīng)驗(yàn)和患者的實(shí)際數(shù)據(jù)分析，可以學(xué)會(huì)做出診斷。DxtER包括一組非侵入性傳感器，可以收集生命體征、身體化學(xué)和生物功能等數(shù)據(jù)。診斷引擎綜合數(shù)據(jù)后即可做出評(píng)估。
接下來(lái)他們將進(jìn)行用戶測(cè)試，然后在2017年初決出勝負(fù)。最終決賽會(huì)從四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估：
每個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)20-39名用戶進(jìn)行診斷測(cè)試；
生命體征測(cè)試；
用戶體驗(yàn)評(píng)估；
充分的高頻數(shù)據(jù)錄入。
三錄儀XPRIZE挑戰(zhàn)賽時(shí)間表
挑戰(zhàn)賽規(guī)定，每個(gè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)備要能連續(xù)測(cè)量五種生命體征：血壓、心率、體溫、呼吸頻率和血氧濃度；并檢測(cè)10種指定的核心疾病或健康狀況，其中包括：貧血、心房顫動(dòng)、慢性阻塞性肺病、糖尿病、白細(xì)胞增多、肺炎、中耳炎、睡眠呼吸暫停和尿路感染等。
此外，設(shè)備還要從多種健康狀況中額外檢測(cè)出其中三種，包括：鏈球菌性咽喉炎，HIV篩選，高血壓，黑素瘤和帶狀皰疹。而且診斷要在數(shù)分鐘內(nèi)做出。
星際迷航中的三錄儀
獲勝者會(huì)獲得600萬(wàn)美元獎(jiǎng)金，第二名是200萬(wàn)美元，而在生命體征測(cè)試中分?jǐn)?shù)最高的團(tuán)隊(duì)還會(huì)獲得額外的100萬(wàn)美元。
除了在功能上要達(dá)到精確外，挑戰(zhàn)賽還有兩個(gè)嚴(yán)格要求：
一是三錄儀的使用者定位為不具備醫(yī)療背景的消費(fèi)者，所以系統(tǒng)從硬件到交互上的設(shè)計(jì)，都必須簡(jiǎn)單易上手；
一是系統(tǒng)總重量不得超過(guò)5磅(約2.3公斤)。
或許是由于挑戰(zhàn)難度太大，去年12月的時(shí)候，XPRIZE宣布挑戰(zhàn)賽期限延長(zhǎng)到2017年初，以給決賽團(tuán)隊(duì)更多的時(shí)間來(lái)調(diào)整設(shè)備。
從最初312支團(tuán)隊(duì)注冊(cè)，到選出29支參與競(jìng)賽的團(tuán)隊(duì)，再到現(xiàn)在僅剩的2個(gè)決賽隊(duì)伍，挑戰(zhàn)的難度可想而知。
但三錄儀挑戰(zhàn)賽是一個(gè)有趣的比賽，它融合了工程，以消費(fèi)者為中心的設(shè)計(jì)和技術(shù)挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)多功能且準(zhǔn)確收集健康數(shù)據(jù)的設(shè)備本身就是一件很難的事。這種設(shè)備在發(fā)展中國(guó)家特別有用，因?yàn)槟抢锶狈τ?xùn)練有毒的衛(wèi)生專業(yè)人員。
一款出局的原型設(shè)備
去年3月，雷鋒網(wǎng)報(bào)道過(guò)其中一個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)Cloud DX，當(dāng)時(shí)其三錄儀原型出現(xiàn)在了西南偏南音樂(lè)會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)。不過(guò)現(xiàn)在看來(lái)，它已經(jīng)出局。
Cloud DX的三錄儀樣機(jī)由四個(gè)部分組成的：
連著耳機(jī)的電子項(xiàng)圈：它們連在一起幾乎可以無(wú)間斷地監(jiān)測(cè)生命體征，測(cè)量?jī)?nèi)容包括血壓、呼吸頻率、心電圖、脈搏、血氧飽和度以及中心體溫。
底座：大小與一個(gè)咖啡杯差不多，其上可以放置智能手機(jī)或者平板作為顯示屏。通過(guò)回答一系列問(wèn)題，智能手機(jī)或者平板電腦可以判斷患者需要進(jìn)行哪些測(cè)試，并會(huì)將數(shù)據(jù)備份至云端進(jìn)行分析。
通用診斷棒：可以進(jìn)行類似于糖尿病，肺炎，肺結(jié)核等疾病的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。它附帶的小針頭從患者的指尖取得一滴血液，然后將其吸入測(cè)試條中（其原理與家用驗(yàn)孕棒將尿液吸入試紙條中類似）。用戶將診斷筆插入底座中，測(cè)試結(jié)果就會(huì)被記錄。
多功能掃描筆：這個(gè)口紅大小的設(shè)備擁有一個(gè)攝像頭，只要掃過(guò)皮膚上方就可以檢測(cè)皮膚損傷。此外它還可以代替耳鏡放大耳鼓內(nèi)部的面貌，用于耳部檢查。它還可以當(dāng)作肺活量計(jì)使用。
雖然目前已經(jīng)有一些設(shè)備可以進(jìn)行輔助診斷，但要將諸多功能集合在一起，還要做到便攜，實(shí)在是一個(gè)困難的挑戰(zhàn)。
XPRIZE挑戰(zhàn)賽的種類繁多，涉及到登月、醫(yī)療健康、海洋環(huán)境、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。比如，Google贊助的探月大獎(jiǎng)賽，要將私人無(wú)人飛船送往太空；IBM贊助的Watson AI XPRIZE，用來(lái)展示如何通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)解決健康、氣候變化、交通運(yùn)輸、教育以及人權(quán)等重大問(wèn)題。關(guān)于醫(yī)療類的項(xiàng)目也不少，除了三錄儀挑戰(zhàn)賽，還有專注傳感器與基因組測(cè)序的賽事。
2012年，XPRIZE基金會(huì)和諾基亞聯(lián)合組織了Nokia Sensing XChallenge（諾基亞傳感器創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽），通過(guò)現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)鼓勵(lì)新一代傳感器技術(shù)的開(kāi)發(fā)，它們將用于解決醫(yī)療健康問(wèn)題，并幫助人們監(jiān)測(cè)自己的身體。
雷鋒網(wǎng)在曾報(bào)道過(guò)其中的參賽團(tuán)隊(duì)，里面包括了可用于提供糖尿病視網(wǎng)膜病變?cè)缙谠\斷的手機(jī)工具，幫助監(jiān)測(cè)患者慢性心力衰竭的傳感器，可以用于監(jiān)測(cè)睡眠呼吸暫停的傳感器。
首次推出是在2012年，并在隨后的兩年各有一次比賽。聽(tīng)起來(lái)它和三錄儀比賽有點(diǎn)類似，其實(shí)最初的想法也是在未來(lái)兩年舉辦兩次，預(yù)選一些有前途的技術(shù)，并最終與三錄儀大賽合并。但競(jìng)賽啟動(dòng)后，很多參賽團(tuán)隊(duì)決定進(jìn)一步改善技術(shù)，而不只是為了三錄儀，而且這也能開(kāi)發(fā)出一些更有用的技術(shù)。2014年，XChallenge選出了最終的贏家。
Archon挑戰(zhàn)賽是第二個(gè)比賽項(xiàng)目，在2006年10月公布。當(dāng)時(shí)的目標(biāo)是降低人類基因組測(cè)序的成本，提高速度，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療 (當(dāng)時(shí)還沒(méi)有這個(gè)詞)。獎(jiǎng)金也是1000萬(wàn)美元，會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)給第一個(gè)發(fā)明滿足下面條件設(shè)備的團(tuán)隊(duì)：
10天內(nèi)為100個(gè)人進(jìn)行基因組測(cè)序；
每10萬(wàn)個(gè)堿基測(cè)序中少于一個(gè)錯(cuò)誤；
測(cè)序要精準(zhǔn)覆蓋至少98%的基因組；
每個(gè)基因組的重復(fù)成本不超過(guò)1000美元。
不過(guò)挑戰(zhàn)賽也有目標(biāo)設(shè)立過(guò)低的情況出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)比賽競(jìng)爭(zhēng)會(huì)比較激烈，每年會(huì)有兩次比賽，讓所有團(tuán)隊(duì)競(jìng)爭(zhēng)測(cè)試。但后來(lái)改成在2013年9月到19月進(jìn)行一次性比賽。再后來(lái)，挑戰(zhàn)賽在2013年8月被取消。
理由是，科技進(jìn)步速度太快。2006年首次公布這一獎(jiǎng)項(xiàng)的時(shí)候，需要1億美元和33年的時(shí)間，才能完成競(jìng)賽規(guī)定的任務(wù)。而幾年后，已有公司能做到每個(gè)基因組測(cè)序成本在5000美元內(nèi)，時(shí)間也僅為數(shù)天，而且進(jìn)展速度極快，很快就能達(dá)到當(dāng)初設(shè)立的目標(biāo)。這種趨勢(shì)下面的圖看得很清楚。
除了上面的項(xiàng)目，XPRIZE基金會(huì)還會(huì)陸續(xù)發(fā)起其它挑戰(zhàn)賽。比如，它已經(jīng)在與比爾和梅林達(dá)?蓋茨基金會(huì)合作，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)能更好診斷肺結(jié)核的工具。
每一項(xiàng)XPRIZE挑戰(zhàn)賽都會(huì)吸引廣泛的興趣，而它們也確實(shí)在不斷拓展我們對(duì)未來(lái)的想像。它們也代表了兩種追求：酷與實(shí)用。
不過(guò)這些產(chǎn)品在從科幻走向?qū)嵱玫倪^(guò)程中，仍有許多現(xiàn)實(shí)因素要考慮。比如三錄儀設(shè)備，這些科幻小工具以及其類似產(chǎn)品被會(huì)FDA或CFDA批準(zhǔn)嗎？數(shù)據(jù)是可靠的嗎？消費(fèi)者帶來(lái)這些產(chǎn)品的結(jié)果給醫(yī)生，醫(yī)生會(huì)相信這信息嗎？
很多發(fā)明研究都是全新，而且領(lǐng)先業(yè)界，而很多監(jiān)管機(jī)構(gòu)甚至還沒(méi)有制定相關(guān)的法律法規(guī)。不過(guò)，我們 期待它們真能變成現(xiàn)實(shí)。
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