以下文章经The Conversation（一家报道最新研究的在线出版物）许可转载。
是科学启发了科幻小说，还是反过来？ 在医疗技术领域，长篇电视和电影系列《星际迷航》越来越多地启发了全球的研究人员。 有两个团队最近因开发手持设备而获得了高通三录仪X大奖，这些设备可以诊断多种疾病并检查患者的生命体征，而无需进行侵入性测试——灵感来源于《星际迷航》中的医疗“三录仪”设备。
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在剧中，医生会使用三录仪及其可拆卸扫描仪快速收集患者数据，并立即诊断出他们的问题所在。 它可以检查器官功能，检测疾病及其病因，还包含有关各种外星生命体的数据。 但是，我们离真正使用这种设备还有多远呢？（假设我们不需要用它们来诊断外星人）。
两位获奖者的主要目标是将多种技术集成到一个设备中。 他们尚未创造出一体化的手持机器，但他们都代表着向前迈出的重要一步。
主要获奖者是名为DxtER的设备，由美国公司Basil Leaf Technologies创建，实际上是一个带有人工智能的iPad应用程序。 它使用许多可以连接到身体的非侵入性传感器，以收集有关生命体征、身体化学和生物功能的数据。 来自台湾动态生物标记组的亚军技术类似地将智能手机连接到几个无线手持测试模块，这些模块可以分析生命体征、血液和尿液以及皮肤外观。
评委表示，这两种设备都几乎达到了准确诊断13种疾病的基准，包括贫血、肺病、糖尿病、肺炎和尿路感染。 这些是我们见过的最成功的尝试，将如此多的功能集成到一个单一、用户友好、便携式的诊断系统中。
部分成功归功于构成这种一体化系统的各种技术的发展，尽管它们仍有很长的路要走。 可能最先进的是移动生命体征监测设备。 例如，ViSi Mobile System可以远程监测所有核心生命体征，包括血压、血氧、心率和电活动以及皮肤温度。 它使用连接到胸部的心电图（ECG）传感器和拇指和手臂袖带中的压力传感器，两者都连接到可穿戴腕带设备，该设备将所有信号无线传输到台式机或移动设备，其精度与传统重症监护设备相同。
来自此类系统的所有各种传感器数据随后需要转化为有意义的读数——这需要专业的软件。 例如，Airstrip Technologies软件可以从数百种不同类型和品牌的患者监护仪和其他设备，以及病历、扫描结果甚至消息应用程序中提取信息，以实时显示患者病情变化的完整图景。
便携式成像技术是评估患者和呈现相关信息所需的另一个要素。 例如，已经有基于USB的微型超声探头，可以直接连接到智能手机以提供即时超声图像。 随着移动摄像头质量和图像处理能力的不断提高，这项技术在不久的将来可能会变得更好。 这可能意味着使用模式识别软件进行即时X射线扫描或皮肤异常诊断。
数据与诊断
但是，仅凭生命体征信息和图像不足以支持全自动设备判断患者的实际病情。 我们在该领域最成熟的技术是用于糖尿病监测。 可以测试纸上滴血的便携式家用血糖仪已经可以连接到移动应用程序，使糖尿病患者能够评估其病情的严重程度。
与此同时，完全非侵入性的测量葡萄糖的方法正在开发中，这些方法不涉及手指刺破取血。 这些方法包括分析汗液或位于皮肤表面下方几微米（在引起疼痛的神经上方）的组织液。
全球许多创新公司都专注于使用类似的手持系统来诊断其他疾病，包括艾滋病毒、肺结核、细菌感染和心血管疾病。 这些系统依赖于微流控的关键使能技术，该技术使用专门设计的微芯片来操纵微量液体。
通常被称为芯片实验室技术，这使您可以将完整的临床实验室测试系统缩小到几厘米宽的设备。 您可以采集样本，准备进行测试（例如通过分离血液中的细菌），并识别和测量存在的微生物。
但是，尽管在开发三录仪的各个部分方面取得了重大进展，但仍有工作要做，将它们整合到一个真正的手持式设备中。 各种设备需要小型化，我们需要便携式计算机取得更多进展，以便它们可以处理患者健康状况完整图景所需的所有信息和数据。 我们还需要更深入地开发诊断功能，例如芯片实验室和便携式成像系统，以及侵入性更小的测试方法。 我们可能还没有将三录仪握在手中，但我们肯定越来越接近了。
本文最初发表于The Conversation。 阅读原文。