受《星际迷航》启发的健康扫描仪

在没有医院设备的情况下,火星移民如何诊断疾病?
10月19日

采访

莱斯特大学马克·西姆斯教授

生活在像火星这样偏远的地方的问题之一是你如何停留扫描仪健康,准确诊断健康问题。毕竟,最近的像样的医院也要7个多月才能到。在《星际迷航》中,他们用一台叫做“三录仪”的机器解决了这个问题。这是一种小型手持设备,可以扫描你的身体,告诉你哪里出了问题。虽然这在很大程度上仍然存在于科幻小说中,但莱斯特大学正在开发的一种设备的灵感来自于它,这种设备被称为DDU。它的目的是通过观察、嗅觉和感觉病人来试图诊断他们。乔治亚·米尔斯和开发商马克·西姆斯一起去参观。

马克-诊断发展单位是一个最终试图做疾病的非侵入性诊断的单位。我们通过三种不同的方法来做到这一点,回到古代医学的做法,看病人,闻病人的气味,摸病人的脉搏。

乔治亚州-它闻人,看人。为什么这种方法比传统的诊断方法更好呢?

马克:这个想法是,一些测试需要几个小时才能得到结果,你可以在不扎针的情况下得到一些信息,感染等并发症的情况下,这有助于临床医生的实际工作,更早地治疗病人,可能排除一些疾病,最终,甚至可能诊断出特定的疾病。但在那之前,我们需要知道一个正常人是什么样的以及在不同的情况下,你会将不同类型的测量与什么信号或数据联系起来。我们的希望是一旦我们知道了一个正常的病人是什么样子我们知道了这些情况是什么样子,我们就能得出一个真正可靠的概率,它是X, Y, z。我们离那还有几年的时间。目前,我们正在分析单个数据,我们需要一些数学家和人工智能专家的帮助,以便将这些数据组合在一起,并实际使其工作。最终,它将不仅仅出现在医院也许会出现在全科医生的手术中。也许是在化学家那里,也许是在家里如果你把这些小玩意的价格降到足够低的话。

乔治亚州-我能看一下实际操作吗?

马克:当然可以,是的。

乔治亚州——DDU位于医院深处,它已经在那里运作了几年,收集数据。它基本上是一个小橱柜,里面装满了昂贵的扫描仪和显示器,用来观察、嗅闻和感受病人。

丽莎-我是丽莎·麦克利兰,DDU的研究护士。你看到的是质谱仪,它闻起来有点像狗的气味。它实际上吸收的化合物是,它有一种倾向,能够吸收癌症和败血症,感染通过你的呼吸,仅仅通过在这两个设备中穿梭的分子,吸入和呼出管道,一路穿过机器,回到电脑。

乔治亚州——一旦你被嗅了一下,检查你的身体是否整洁,机器就需要对你进行检查。DDU的下一站,是热成像仪。

丽莎-马克,如果你想把手放在墙上。所以,用相机。

格鲁吉亚-哇!好吧。我们在看摄像头的背面。有一个屏幕,你可以看到这个发光的橙色手印。

马克:当我把手移开时,你可以看到我的手在墙上的温差。所以,温度的微小变化足以被现代技术捕捉到,而且在空间分辨率方面也很好,所以你可以分辨皮肤的精细结构。你可以观察人们是否处于关闭状态,即血液正在回流到核心。这时,典型的症状就会从发烧变成所谓的败血症,也就是严重的感染。

乔治亚州-所以,你闻起来很好,看起来很健康,但机器仍然需要有良好的手感。

马克-后面是生物阻抗胸廓监护仪。这实际上来自于太空计划。它是在20世纪60年代为阿波罗宇航员开发的,他们试图想出一种方法,在没有很多传感器的情况下,实际观察他们的心脏跳动情况。从本质上讲,它的作用是测量你体内的电阻,当血液在你的系统中流动时,电阻会发生变化。通过观察阻力的变化,你可以知道心脏跳动的好坏,等等。

格鲁吉亚——看起来有些装备已经证明了它在太空中的用途。那么,这是第一批火星人应该考虑携带的东西吗?

马克:没有人真正解决或解决的一个问题是,如果你对火星或太阳系的任何地方进行长期探险,你如何保持宇航员的健康。如果他们不健康你会怎么做?最大的问题是如何从医学上治疗它们。最近的医院可能在1亿英里或1.5亿英里之外,这取决于你在轨道上的位置。宇航员往往是非常非常健康的人。斯科特·凯利就在国际空间站工作。他会在那里待一年。所以一年可能不是问题,但如果你说的是把人送到火星表面建立一个殖民地,那谁知道呢。

Georgia:人们在太空中会感冒吗?你认为宇航员将不得不处理什么样的事情?

马克:我是说,人在太空会感冒的。体液分布发生变化,他们的心脏泵和动作也发生变化。看起来病毒和细菌在太空中变得更有毒性,原因我们不知道。所以,感染当然是一个潜在的问题。在另一个星球上,可能是骨折。你甚至可能需要手术。人们会发展出你必须要操作的条件。否则,唯一的选择可能就是痛苦地死去。

格鲁吉亚-有没有计划将这些设备小型化,或者把它们都放在一个整体里?

马克:基本上,是的。希望通过研究这些病人,你可以缩小你需要关注的范围。我们已经掌握了一些使这些设备小型化的技术。小型化的问题是,它是否足够灵敏,足以取代这些相当昂贵的研究设备?

乔治亚-我想如果你要去火星,乞丐是不会挑三拣四的。他们没有太多的工作空间。

马克:没错。在宇宙飞船中,你想要最小的质量,最小的体积,最小的功率。在火星任务中你会带什么?你是用x光机,超声波机,还是用这些设备?在接下来的几年里,希望在我们把宇航员送上火星之前,这个问题能得到解决。

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