电子医疗应用的例子 影响人类生活的十大诺奖成果

小编 2024-10-21 电子技术 23 0

影响人类生活的十大诺奖成果

来源:科技日报

1 青蒿素每年“拯救2亿人口”

2015年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人之一:屠呦呦

1972年,受中国典籍《肘后备急方》启发,屠呦呦成功提取出治疗恶性疟疾的青蒿素,被誉为“拯救2亿人口”的重大发现。

青蒿素已被广泛用于疟疾肆虐地区。仅在非洲,这就意味着每年超过10万人因此得救。

2 史上第一张X光照片拍了一只手

1901年诺贝尔物理学奖

获奖人:威廉·康拉德·伦琴

1895年11月8日,德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在家中实验时发现了X射线,他借妻子的手拍摄了人类历史上第一张X光片,为开创医疗影像技术铺平了道路。

1896年,X线便应用于临床医学,第一次在伦敦一妇女手中的软组织中取出了一根缝针。今天,X射线诊断结果可显示更清晰的细节。在现代数字技术的帮助下,X射线诊断还能提供人体内部三维图像。

3 合成氨让人类摆脱天然氮肥的局限

1918年诺贝尔化学奖

获奖人:弗里茨·哈伯

19世纪以前,农业所需氮肥主要来自有机物副产品,如粪类、种子饼及绿肥。如能将空气中丰富的氮固定下来并转化为可被利用的形式,粮食问题就会得到极大缓解。

弗里茨·哈伯是从事合成氨的工艺条件试验和理论研究的化学家之一。1909年,哈伯率先从空气中制造出氨,使人类摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,加速了世界农业的发展。

4 胰岛素为糖尿病患者带来曙光

1923年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人:弗雷德里克·班廷、约翰·麦克劳德

糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病,在二十世纪之前,糖尿病被看做不治之症。

1922年夏天,班廷与麦克劳德从狗的体内分离出消耗糖所需的活性物质,并把这种物质注入一条患有糖尿病、濒临死亡的狗,这条狗的病情很快就出现了好转。这种物质正是胰岛素。

5 青霉素让人类不再恐惧细菌感染

1945年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人:亚历山大·弗莱明、恩斯特·伯利斯·钱恩、霍华德·弗洛里

曾经,人类对细菌感染束手无策,无数人因此丧命。直到青霉素被发现,人类才开始逐渐脱离被细菌感染支配的恐惧,平均寿命得以显著延长。在他们共同努力下,青霉素从实验室走向现实生活、造福人类。

6 锂电池:创造可充电的绿色新世界

2019年诺贝尔化学奖

获奖人:约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆、吉野彰

他们的研究使锂电池体积更小、容积更大、使用方式更稳定,实现了商业化,开启了电子设备便携化进程。

1991年,索尼制作出世界上第一款商用锂电池,从此手机、照相机、手持摄像机乃至电动汽车等领域步入了便携式新能源时代。

7 常温常压催化出便捷廉价塑料

1963年诺贝尔化学奖

获奖人:卡尔·齐格勒、居里奥·纳塔

20世纪50年代,德国化学家卡尔·齐格勒合成了齐格勒—纳塔催化剂,并将其用于聚乙烯的生产,得到了支链很少的高密度聚乙烯。意大利化学家居里奥·纳塔将这一催化剂用于聚丙烯生产,得到了高聚合度、高规整度的聚丙烯。

齐格勒—纳塔催化剂的出现使得很多塑料的生产不再需要高压,减少了生产成本,实现了对产物结构与性质的控制。

8 胃病罪魁祸首竟是幽门螺杆菌

2005年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人:巴里·马歇尔、罗宾·沃伦

以前的学者普遍认为胃酸不可能让细菌存在,也一直未找到治疗胃病的根本方法。两位来自澳洲的科学家罗宾·沃伦和巴里·马歇尔证实,幽门螺杆菌导致了胃炎和胃溃疡。

溃疡病从原先难以治愈、反复发作的慢性病,变成一种短疗程抗生素和抑酸剂就可治愈的疾病。

9 动物饲料因这一方法贮存更久

1945年诺贝尔化学奖

获奖人:阿尔图里·伊尔马里·维尔塔宁

现如今人们一年四季随时可以买到牛奶、奶酪等奶制品,而在很久之前,由于冬季的饲料短缺,导致奶牛等牲畜的产奶量降低,无法满足人们的需求。1924—1948年,芬兰生物化学家阿尔图里·伊尔马里·维尔塔宁在赫尔辛基大学研究青贮饲料腐烂的发酵过程。由于发酵产物的乳酸能提高青贮饲料的酸度而终止发酵。基于此原理,他研究出一种AIV法,既可防止腐烂而又不影响其使用和营养价值。

10 试管婴儿助更多家庭尽享天伦

2010年诺贝尔生理学或医学奖

获奖人:罗伯特·爱德华兹

1978年7月25日,“试管婴儿之父”——英国生理学家罗伯特·爱德华兹帮助世界上第一个试管婴儿来到人间。他发现了人类受精的重要原理,成功实现人类卵细胞在体外受精。

全世界大约有10%的夫妇遭受不育症的折磨,这一切都随着体外受精技术的问世而得到解决,每年数以百万计的家庭因此受益。

疫情之下十大医疗创新

图片来源:视觉中国

疫情彻底改变了生活和商业的轨迹,医疗行业变化之深尤为明显。

无论是看病的方式、治疗的方式,还是医院使用器械和发布信息的方式,全都变了样。

医疗行业实际上早已具备了创新的条件,疫情只不过是加速器罢了。麦肯锡的报告指出,90%的医疗业高管认为疫情彻底改变了他们的行业,85%的人预测客户的偏好或会发生永久性的改变。

应用创新举措,不仅仅有助于战役,也为安全治疗各类病人做出了极大贡献。

以下是疫情期间十大医疗行业的创新举措:

1、无人机配送医疗器械

北加州Novant Health携手聚焦偏远地区配送的公司Zipline,协力打造无人机,配送新冠肺炎物资。该公司是首家获得美国联邦航空局无人机配送紧急授权的公司。该无人机每小时可飞行80英里,无惧风雨。无人机可通过降落伞精准投放个人医疗用具等物资,实现零接触。未来,无人机可用来配送医疗器械、医药、甚至是疫苗,人们用不着暴露于病毒的风险,也不必排长龙等待。

2、持续气道正压通气(CPAP)云观测

呼吸机公司ResMed充分意识到疫情期间患者数据管理的重要性加速推出相关管理软件AirView。该软件利用呼吸机内置的细胞芯片和CPAP机器从“云端”向医疗工作者传输数据。信息经分析后录入系统,帮助医疗团队远程鉴别患者,调整CPAP设置,处理机器问题。AirView可以让高风险病人待在家中接受观测。

3、远程诊断新冠肺炎

通过应用软件Docdot,医生不必面对面会诊病人就可以远程观测生命特质,检测出新冠症状,准确度达到医疗级。Docdot利用AI光信号处理系统将面部血管中反射的光转化成准确实时的生命特征衡量指标,如心跳、血氧饱和度等。只需短短45秒就能获取结果,并用来诊断是否患有新冠肺炎等病症。该技术不仅让医生可以远程照料病人,数据也可以用于实时更新新冠确诊病例和疫区的信息。

4、用听诊器来监控隔离患者

新冠肺炎疫情促进了远程医疗的发展,但有一家公司在这方面更进一步。TytoCare已经与各大医院开展合作,让医生们使用特殊的听诊器,既能监听病人的心脏,也能传输肺部图像。医生可以远程引导病人进行就诊,并查看听诊器的成像以监测症状,并在必要时进行干预。具备人工智能的检测功能可以检测异常情况,并允许医生远程对患者进行分类,同时减少医患的身体接触。

5、美国军方推出低成本呼吸机,用于扩大新冠肺炎治疗

作为美国国防部(Department of Defense)“破解呼吸机创新挑战”(Hack-a-Vent Innovation Challenge)的组成部分,军事科学家和工程师设计了一种低成本、易于组装的呼吸机,可用于医院和野外环境。这些呼吸机可以以不到500美元的价格迅速生产出来,将新冠肺炎的护理扩大到世界各地,尤其是农村或资源不足的地区。在顶尖科学家和众包设计的帮助下,这些呼吸机在短短几周内就完成了设计、制造,并准备好了接受审批,而这一过程通常情况下需要数年时间。

6、医院用VR来对医务人员进行培训

这次疫情再次向卫生保健工作者强调了不断学习和提高技能的必要性。由于无法大规模会面,但医院仍然希望为员工快速培训最新的医疗方法,因此他们正将培训从现实转向虚拟。例如西达斯-西奈医疗中心(Cedars-Sinai Medical Center)就使用Virti对其员工进行从正念到新冠肺炎疫情应对的全方位培训。通过AR、VR和AI的使用,医生和护士会感觉自己是和一个真实的病人待在一个房间里,而他们的决定会实时改变模拟结果。该技术使医护人员得以保持最佳状态,同时也保护了他们的安全和与病患的距离。

7、人工智能软件公司设计的3D打印鼻拭子

面对全球检测用品短缺的问题,人工智能软件公司Axial3D设计了3D打印的新型冠状病毒检测鼻拭子。这种3D打印的棉签不仅生产速度快,而且比传统棉签保存的样品更完整。随着这款检测棉签的普及,世界各地的诊所可以更好地监测病毒的传播。

8、治疗方法采用去身份化数据

在大流行之前,梅奥诊所与人工智能公司nference合作去识别化患者记录,但当新冠肺炎疫情来袭时,该项目加速了。这两个团队的人一起创建了临床数据分析平台:对超过1,250万份患者记录进行了去识别化,包括实验室数据、生命体征和临床记录。由于所有识别病人的信息都被删除,研究人员可以分析数据,找到关联并进行医学研究。梅奥诊所正在利用该平台进行大量的新冠肺炎研究和开发新疗法,如果没有这个创新的数据平台,这一过程可能需要数年,或者是不可能的。

9、疫情救援物资运送机器人

面对不断增加的病人负荷和与病人保持物理距离的需要,医院正转向机器人寻求帮助。Moxi是一个单臂滚动机器人,它的设计用于帮助医院。在疫情爆发前不久公之于众,Moxi的职责重点是运送个人防护用品、实验室样本和新冠肺炎检测。她为病人拾取和运送物品,减少了面对面的互动,并限制了与一线工作人员和病人的接触。

10、新冠肺炎聊天机器人

随着在大流行期间医护变得虚拟化,许多医疗服务提供商转向人工智能驱动的聊天机器人来回答问题和检查症状。Sutter Health迅速将新冠肺炎添加到其聊天机器人症状检查程序中。通过回答一系列问题,该算法评估患者的病史、风险因素和症状,从而提供建议。Sutter的机器人相当于一个病人口袋里有60名医生,24小时回答问题。自从大流行开始以来,Sutter的聊天机器人的使用增加了三倍,大约一半的查询发生在正常办公时间之外。

新冠肺炎大流行将永久改变医疗行业。但这些创新表明,无论环境如何,医疗行业都将不断发展,寻找新的解决方案,尽可能提供最好的医疗服务。

Blake Morgan为福布斯撰稿人,表达的观点仅代表个人。译:Young、Vivian、Stephen 校:李永强

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