《電子技術(shù)應(yīng)用》
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改變醫(yī)學(xué)研究的新平臺(tái) 蘋果ResearchKit的發(fā)展之路

2017-07-05

  “對(duì)醫(yī)學(xué)研究人員而言,抗擊疾病的第一步是了解疾病。而 ResearchKit 正是旨在幫助人們實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。2015年,蘋果公司做出一項(xiàng)改變世界醫(yī)學(xué)研究方式的承諾,并在當(dāng)季的新品發(fā)布會(huì)上推出了專為醫(yī)學(xué)研究者打造的開源架構(gòu)ResearchKit,這一舉動(dòng)被認(rèn)為將成為醫(yī)療界的革命力量。兩年過去了,ResearchKit的發(fā)展如何?又將給人們的健康帶來哪些新的改變呢?”

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  “醫(yī)學(xué)研究變得越簡(jiǎn)單,對(duì)疾病的了解也就越容易?!?/p>

  一直以來,招募參與者都是醫(yī)學(xué)研究人員面臨的一大難題。很多好的研究項(xiàng)目苦于找不到合適的、足夠的參與者。而ResearchKit則可以把全球數(shù)百萬部iphone手機(jī)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的醫(yī)學(xué)研究工具,在這個(gè)平臺(tái)上,研究人員可以推出各種健康應(yīng)用,通過iPhone使用者搜集各類病患的健康數(shù)據(jù),促進(jìn)相關(guān)疾病的研究和診斷。

  在ResearchKit平臺(tái)上,美國(guó)羅切斯特大學(xué)和 Sage Bionetworks 研究中心研發(fā)了mPower,致力于通過iPhone 的陀螺儀等功能測(cè)量參與者的靈活性、平衡性、步態(tài)和記憶力,幫助研究人員更好地診斷帕金森綜合癥;杜克大學(xué)和南非開普敦大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的Autism & Beyond,使用 iPhone 的前置 HD 攝像頭配合創(chuàng)新的面部識(shí)別算法,分析兒童對(duì)視頻的情緒反應(yīng),輔助自閉癥的篩查和診治;美國(guó)俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)研發(fā)了Mole Mapper,讓用戶可以通過拍照記錄皮膚上的黑痣,以期建立針對(duì)早期階段黑色素瘤的篩查算法。

  此外,ResearchKit平臺(tái)上還有針對(duì)哮喘的Asthma Health、監(jiān)測(cè)腦震蕩的Concussion Tracker、針對(duì)糖尿病的 GlucoSucess、針對(duì)乳腺癌的 Share the Journey以及針對(duì)心血管疾病的MyHeart Counts。目前,ResearchKit覆蓋的疾病研究領(lǐng)域已包括:帕金森綜合癥、自閉癥、癲癇、哮喘、腦震蕩、慢性阻塞性肺病、丙型肝炎、糖尿病和產(chǎn)后抑郁等。

  基于 ResearchKit 打造的 app可以在幾日之內(nèi)擁有數(shù)以萬計(jì)的下載量,并能以更高的頻率來收集大量的患者數(shù)據(jù)。Icahn Institute的創(chuàng)始人Eric Schadt說:“當(dāng)我們談?wù)撊绾胃玫卦\斷和預(yù)防疾病時(shí),我想說,數(shù)據(jù)就是一切!通過使用蘋果的ResearchKit,我們能獲得更多數(shù)據(jù)來了解病情的產(chǎn)生,模擬每一個(gè)疾病患者的情況,以便提供更具個(gè)性化的治療方案?!?/p>

  疾病發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè),ResearchKit并不只是“花架子”

  基于 ResearchKit 開發(fā)的眾多 app正在以驚人的速度和規(guī)模為人們帶來醫(yī)療領(lǐng)域新發(fā)現(xiàn)。最近幾個(gè)月,科學(xué)家們基于來自ResearchKit的數(shù)據(jù)發(fā)表了多項(xiàng)關(guān)于癲癇、哮喘和心臟病的研究。

  對(duì)于癲癇病患者和其醫(yī)生而言,診治過程中很多問題難以得到準(zhǔn)確的回答,譬如,“你過去一個(gè)月的發(fā)作次數(shù)?”、“你少服用了多少劑量的藥物?”等等。約翰霍普金斯大學(xué)的Gregory Krauss博士和其團(tuán)隊(duì)首次使用ResearchKit來幫助病患監(jiān)測(cè)自己的病情和藥物使用情況。他們研發(fā)了一款名為EpiWatch的app,可以讓人們實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地記錄癲癇的發(fā)作和持續(xù)時(shí)間,并從中找到發(fā)病史與藥物治療之間的關(guān)聯(lián)。

  今年4月,Krauss博士的團(tuán)隊(duì)在2017年度的美國(guó)精神病學(xué)學(xué)會(huì)上發(fā)表了一項(xiàng)研究,該研究表明睡眠不足、用藥次數(shù)減少和壓力過大都可能導(dǎo)致癲癇病發(fā)作次數(shù)變多。Krauss團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了在病患癲癇病發(fā)作前后就拿到第一手?jǐn)?shù)據(jù),而這在以前的研究工作中是幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的。

  下一步,Krauss團(tuán)隊(duì)希望基于已經(jīng)收集的數(shù)據(jù),在EpiWatch上增加一項(xiàng)癲癇發(fā)作監(jiān)測(cè)和預(yù)警功能,在癲癇發(fā)作之前警示用戶,讓患者規(guī)避可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)功能計(jì)劃將于今年秋季上線。

  除了癲癇之外,斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院還在ResearchKit上研發(fā)了一款用于研究運(yùn)動(dòng)對(duì)心臟健康影響的app--MyHeart Counts。通過這款app, 超過20000名參與者向研究人員發(fā)送了他們的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),還有約4900人完成了一個(gè)6分鐘的步行測(cè)試。數(shù)據(jù)分析顯示,近三分之二的參與者每天有一半的時(shí)間都沒有身體活動(dòng),而那些身體活動(dòng)量低的參與者則有較高的心血管疾病發(fā)病率。該研究團(tuán)隊(duì)于今年1月份在JAMA Cardiology上發(fā)表了這項(xiàng)初步的研究結(jié)果。

  更多發(fā)展,更多挑戰(zhàn)

  不過,盡管有著諸多優(yōu)勢(shì),ResearchKit還是面臨著兩個(gè)方面的挑戰(zhàn)。其中一個(gè)挑戰(zhàn)自ResearchKit發(fā)布之日起就已經(jīng)存在了,而另一個(gè)挑戰(zhàn)是在ResearchKit平臺(tái)上的數(shù)據(jù)得以收集到一定程度后才逐漸顯現(xiàn)的。

  ResearchKit面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)是,參與研究的用戶首先需要有一臺(tái)蘋果設(shè)備。而無論是iphone 還是apple Watch,它們都不是所有家庭都能夠負(fù)擔(dān)得起的。根據(jù)美國(guó)皮尤中心的一項(xiàng)報(bào)告,在美國(guó)年收入3萬美元以下的家庭中,只有約一半的人能買得起智能手機(jī)。當(dāng)然,這個(gè)數(shù)據(jù)還不包括手機(jī)品牌的細(xì)分結(jié)果??梢?,雖然ResearchKit能夠大大增加醫(yī)學(xué)研究的參與量,但仍有許多低收入的人群無法參與到該平臺(tái)的研究中來。

  此外,ResearchKit平臺(tái)上的研究還存在樣本多樣性不足的問題。很多研究者表示,雖然ResearchKit能提供龐大的樣本數(shù)量,但這些樣本傾向于集中在“果粉”密集的城市或地區(qū),比如舊金山等。在一項(xiàng)由美國(guó)西奈山醫(yī)學(xué)院主導(dǎo)的哮喘研究中,其樣本明顯由男性、較年輕、富裕和教育程度較高的患者群體構(gòu)成。此外,種族差異也在樣本中分布不均,在該哮喘研究中,僅有5%的參與者是黑人。

  這些挑戰(zhàn)或許可以隨著移動(dòng)設(shè)備的降價(jià)、智能手機(jī)的普及得到解決。此外,可能也會(huì)有越來越多的研究團(tuán)隊(duì)愿意通過捐贈(zèng)蘋果設(shè)備來增加研究樣本的多樣性。最后,很多開發(fā)者也在致力于在其他設(shè)備平臺(tái)上開發(fā)同類的app,讓此類醫(yī)學(xué)研究app得到更廣的應(yīng)用。

  Gregory Krauss博士相信,在未來,最終所有的智能手表可能都可以結(jié)合生物傳感器來收集醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。 而研究者們也在展望,希望這項(xiàng)技術(shù)能夠讓人手一個(gè)的移動(dòng)設(shè)備最終變成每個(gè)人都能使用的醫(yī)療救生設(shè)備。


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