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器官打印
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2011年，在加利福尼亚州长滩举行的TED会议上，来自维克弗里斯特大学再生医学研究所的安东尼·阿塔拉（Anthony Atala）医生，向大家演示如何“打印”人的肾脏。他说从三维CT扫描患者获取的信息，足以用来设计和打印可以参与代谢的三维肾脏。他向大家描述了如何如同烘焙一个蛋糕一样“花七个小时”打印“肾脏”。他向观众展示高科技打印机制作出的“肾脏结构”。作为演讲的一部分，出生时患有脊柱裂，十年前植入了阿塔拉医生人工再生的膀胱组织的患者鲁克·马瑟拉（Luke Masela），叙述了自己如何作为在读大学生过上了正常的生活。观众为鲁克起立长时间鼓掌。媒体报道十分引人注目：《外科医生在演讲台上打印新的肾脏》《想要肾脏？只需按下打印按钮》《3D打印的下一步，你的肾脏》。报告中将十年前鲁克的膀胱组织再生工程与打印肾脏相混淆。在之后的一段较短时间里，似乎以为医学界准备放弃器官移植，而所有需要做的只是将所需器官打印出来。维克弗里斯特大学随后发表通告更正由此产生的错误认识：阿塔拉医生展示的肾脏只是一个模具，（我们不应只责怪媒体，阿塔拉医生在讲演时的确没有说清楚），尽管外表看起来像个肾脏，但既无任何血管结构，也无内部组织构造。虽然如此，所有的相关进展都让人遐想令人兴奋的未来可能。
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2006年，阿塔拉医生领导的团队在《柳叶刀》杂志上发表了利用活检取得的膀胱细胞培养后再生膀胱，并将再生膀胱移植入7位年龄从4岁到19岁、患有脊柱裂的患者体内的论文。鲁克只是7位患者中的一位。利用活检取得的有限的组织再生出整个膀胱，肯定是医学成果。尚不清楚这项技术能否被广泛应用。就在最近，从鼠的胚胎干细胞中培养出整个人造视网膜。膀胱和眼部组织的生物工程再生的成功基于三维细胞培养，细胞能自组织形成高度特化的组织。另一个例子是将3D打印和自组织细胞集成后成功制成人造气管移植入36岁患有气管癌的患者体内。在移植前要将源自患者骨髓的干细胞引入依据患者自身的气管的三维成像制作的已塑形的人造气管支架内。
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器官打印——借助精美的三维图像可以再生各种器官——是另外一回事。2011年，《经济学人》的封面故事题为“给我打印个弦乐器”，其内容包括关于三维打印技术进展的一切，比方说，制造商将这项技术应用于制作飞机的起落架、珠宝、靴子、灯罩、赛车部件、小提琴部件、定制移动电话，以及固态电池。在某种程度上说，3D打印机类似喷墨打印机，按照计算机辅助设计，通过打印连续的材料层进行工作。通过输出三维CT逐层扫描的图像进行打印。现在借助3D打印机可以制作牙冠和植入骨的钛合金部件。坐落在圣地亚哥的奥格诺沃（Organovo）公司在打印血管方面取得了重要进展。《连线》在其杂志专题文章《先生：你的肝脏已经准备就绪：生物打印的幕后》中引用了来自这家公司的技术专家的话：“目前我们已可以很好地打印出血管了，就在这周，我们已经打印了10条血管。我们还在尝试调试血管的状态，以期制作出更好的牢固血管。”因此对各种器官的完整的血管供应的需求也成为这一步骤的重要组成部分。
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尽管TED演讲中令人兴奋的肾脏还只是个模型，器官打印技术的各个部分正在逐渐汇聚，距离器官打印的真正实现还有许多年的路要走。即便如此，3D医学成像技术的迅猛发展也让器官打印的实现指日可待。从器官的数字化到打印新器官，我们有理由去期待，人类的数字化后会发生什么。
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颠覆医疗：大数据时代的个人健康革命 第七章 电子病历与医疗信息技术
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过去数十年间，信息技术革命并未给美国医疗健康行业造成多大的影响，这是最后的禁地。
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——经济学家维杰·维塞斯瓦伦（Vijay Vaitheeswaran）
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信息是现代医学的血脉，健康信息则是它的循环系统。
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——新英格兰医学杂志，大卫·布鲁曼索尔（David Blumenthal）
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1963年，约翰·肯尼迪总统在德克萨斯州达拉斯市遇刺身亡；9·11事件中，世贸中心塔楼被飞机撞毁。这样的事件成为生动的、终身的记忆。被每位亲历过这些事件的幸存者口口相传都会留下记忆，而有些只会深埋在人们的心里。对我来说，发生在1999年11月29日的事情深刻在我脑海。代表着大多数声名显赫的科学家、医学研究者的美国国家科学院医学研究所，发表了论文《人皆有过》（To Err Is Human），论文中称“至少44000人，也许多达98000人，死于每年也许可以避免的医疗差错事故之中。”医疗差错事故来自错误的制度、错误的流程和错误的环境，从而导致差错事故的发生及没有避免差错事故。就在死亡人数的另一面，医疗差错事故涉及170亿到290亿美元的金额。报告引起媒体风暴，风暴的冲击波传向社会各方。医疗差错事故的发生比一般想象的要多得多，严重得多，也肯定远远超出我以前的预计判断。医疗差错事故害死的人数比交通事故和乳腺癌死亡人数之和还要多，比当时艾滋病的6倍还多，而当时许多人还以为艾滋病是最大的致死原因。所以，这份报告尤其令人瞩目。这份惊人的、揭露医疗差错事故的报告让大众了解到，患者的数据记录是何等的糟糕与混乱，以及何等臭名昭著地难以获取，也许这就是医疗差错事故的根源。在这之前，大多数医务人员认为病历的保存非常平常也毫不重要。
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《华盛顿邮报》在讨论这个问题时惊呼：“医学界的安然”，并评论道：“这些各式各样的错误，折射出白衣天使们的自大傲慢”，“成千上万的患者还将毫无必要地死去，且无人对此负责。”《纽约时报》在上述报告发表的当天，计划了一个可行的补救措施：呼吁建立新的关注患者安全的机构，在未来五年内将医疗差错事故的发生率减少一半。但这个计划有个令人惊讶的疏忽：病历电子化。
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但接下来，在2001年3月，医学研究院就该问题发表报告：“跨越质量安全的沟壑：21世纪新的健康体系”。报告着眼于医疗信息技术，认为：“健康医疗组织、医院、医疗团队往往各自为政，有自己的‘仓储库’，无法让患者情况的完整信息被有效利用。”面对首要导致与医院相关的死亡和伤害的原因是医疗事故差错这个尤其突出的问题，医学研究院的顾问委员会指出需要建立针对包括订购药物、监控正确的药物剂量、避免错误的处方以及药物过敏反应的计算机系统。报告中使用一系列关键词概括强调需要对医疗环境进行坦诚的转变：“委员会要求全国范围内建设公共基础设施，以支持帮助医疗卫生供给、消费保健、质量测评和改进、公共责任、临床和卫生服务的研究以及临床教育。委员会将致力于在十年后大多数病历不再手写。”
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十年已经过去，对于上面的呼吁好像起效甚微。几乎没有真凭实据显示医疗事故的发生得到控制或电子化病历得到采用。42％的美国人报告其家庭中存在医疗事故差错的受害者。2010年末《新英格兰医学杂志》报道，北卡罗莱纳州10家颇具声望的医院，通过积极贯彻改进质量测评以降低差错事故，并对2002年到2007年间入院的2341例患者实行追踪，了解是否在上述阶段有改善迹象，资料显现的结果却是否定的。在调查的起初和快结束时都存在每1000个患者住院日中有60多个遭受伤害，其中大致有2/3被认为应可避免。总体说来，住院患者中的1/4遭遇不同程度的损伤。2011年《健康事务》（Health Affairs）杂志出版专刊，“仍需迈过质量安全的沟壑”，其中刊载多篇报道反映医疗差错事故依然存在，状况堪忧。一组统计显示美国每年用于医疗疏失的费用超过170亿美元。另一组认为实际的医疗差错事故的数字可能是估算出的10倍以上。来自约翰·霍普金斯大学的专家皮特·普罗诺弗斯特（Peter Pronovost）就这个问题写道：“过去十年，医疗卫生质量已经很大程度地得到迅速改进，并实施了科学化管理，成效显著。”
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另外一些报告内容就更加严峻。2002年，巴巴拉·斯塔菲德博士（Barbara Starfield）在《美国医学协会杂志》上发表展望，她提出每年医院害死的人数约225000人，其中113000人被医疗疏失所害，80000人死于院内感染。许多患者属于过度手术或过度治疗。2007年的《英国医学杂志》上，荷兰学者报告每年约30000人在医院内遭遇本可避免的伤害，导致其中1700人死亡。这些报告和其他的出版物的观点都声援医学研究院指出该问题并非夸大其辞。更重要的是，上述报告仅仅讨论的是医院内的问题，许多严重的医疗疏失发生在医疗办公室、门诊，或就处方电话咨询，或在药房配药过程中。
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这个大问题的最终解决办法就是保存好电子病历。2009年对3000多家美国医院调查，只有1.5％的医院有完整的电子病历和医疗信息技术（HIT）系统，且这些医院基本上是位于大城市的大型教学医院。仅有4％的诊所和医生办公室有完整的电子病历。其他地方的情况可能不这样糟糕。事实上，美国在发达国家中属于比较晚接受医疗信息技术系统的。例如在丹麦，综合医院和诊所全部有健康信息系统，事实上，将每个公民，和医生、诊所医院联系起来。即便在印度，阿波罗连锁医院在采用和规范流程使用进一步的电子病历方面也居于前列。在具有使用健康信息档案能力的国家排名中，美国排在第8位，排在前面的国家是新西兰、澳大利亚、英国、意大利、荷兰、瑞典和德国。
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拆除巴别塔
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将医院病历或医生办公室的笔记中的记录或材料加以电子化是电子化健康（或医疗）档案（EHR）的关键。理想化情况下，电子医疗档案，由于需要经常被调用，具有综合性，包括各阶段实验室检查结果和报告，手术记录，诊断中的各项检查依据，出院报告，以及和各级医生及其他医务人员接触后的相关记录。美国健康医疗体系中十分突出的就医分流体制让这项工作变得十分困难。在美国65岁以上的老人每年平均在4个医疗机构的7个医生处就医，即便这些医疗机构中的部分或大多数使用电子化医疗档案，只会在特定的情况下才可能加以汇总。即使尝试进行汇总，档案综合的过程也会相当困难。数以百计的公司、医院和医务人员各自独立设计运作着程序互不兼容的电子化医疗档案。将这些档案汇集在一起，档案呈现的碎片化程度将成指数倍的上升，可以把这堆“混乱的”档案比作“巴别塔”。描述这项工作所要达到目的的时髦的新词叫做“互操作性”。“不实用”也许是最适合的词用来形容目前互不兼容的系统。不过，美国2011年启动的试点项目，联动大多数大型电子病历企业，试图制作出开放型的样板，从而打破互操作性的壁垒。
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对电子化医疗档案的替代或补充性的方案是电子化个人健康记录（PHR），将所有的资料合并，制作出患者可以使用的U盘，或上传到导云端信息库，或两者兼备。PHR的优点是患者在辗转就医过程中可以有序地收集到每一份资料，这听来很吸引人，也能让在穷乡僻壤的充满闲暇的，且意料之外患病的患者得以充分发挥。在作者看来，获取各种资料填补个人电子化健康档案的过程，是充满艰难的挑战。
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然而，真正有用的医疗信息技术（HIT）系统不单单是贮存医疗档案。举个例子，系统会提醒医生开处方时药物的过敏反应，或者会提供医疗措施的建议，告知医生患者需要注射疫苗，或根据医疗文献患者最近的症状并不支持进行刚预约的成像检查。医疗信息技术系统也包括无线频率识别标签或条形码，以追踪医院内的药物治疗。不具备这些功能，电子化医疗档案不足以减少医疗疏失。医疗信息技术系统收集到的资料，可以让患者登录检索自己实验室检查数据或成像检查结果。不仅如此，医疗信息技术系统可用于人群监测，如对将会流行的传染病的早期症状加以监控，或对新上市的处方药的副作用加以关注。建立全国性的，或发达国家间的，甚至全球的综合医疗信息技术系统，的确会非常有作用。
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2006年，在《内科年鉴》中，来自洛杉矶的一组研究者，梳理分析257项研究，以弄清电子化病历如何能避免10万、或22.5万甚至更多例医疗中导致的死亡。医疗信息技术系统显示可用来帮助改进对治疗指南的依从、降低医疗疏失发生、改善对类似流感疫苗的防范策略的督查。但研究者总结道：“早期采用系统的一组机构内部实施后认识到的所获得的益处，虽然报道的文献很少，但也推动着医疗信息技术系统的进步。”事实上，1/4的研究来自4家学术教学医院，257项研究中，只有9项使用商业运作的电子化病历软件。2009年，来自明尼苏达大学的一组研究，随访追踪4年的医疗资料，以确定电子化病历是否能改善患者安全，研究的结果难以找到证据支持——两个医院的平均年感染下降情况相似。研究者总结道：“卫生领域的信息技术的实际价值尚待确定”。
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2010年底，电子化病历减少医疗差错事故的证据被归纳为：“电子化病历的用户绝大多数都报告自己提供的医疗质量得到提高。另一方面，相对专家们的乐观，目前尚无证据表明使用电子化病历可以降低误诊的发生。”另一个在2011年进行的研究针对门诊患者的医疗，结论是“优质医疗质量与电子病历间尚无一致的联系。”事实上，遇到的问题之一就是如何将各个资料点连接起来。单纯收集资料，而不是将其转化为帮助指导治疗的信息，或向医生、护士和患者本人提供至关重要的反馈，是远远不够的。一个破除的行动不会自动带来建立的结果。斯蒂夫·罗尔（Steve Lohr）近期在《纽约时报》撰写的综述中断言：“不容置疑，数字化档案如果医生由于担心用起来累赘、花费时间、也许还会带来威胁而被拒绝采用，就无法兑现其承诺。”
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我的同事，斯坦福大学的心脏病专家鲍尔·尤克（Paul Yock）在《经济学人》上撰文，谈到随着未来人类数字化程度增强，会遇到的问题的相当重要的另一面在于，“医学中不可为人所知的秘密在于任何时候医生都是依据可怜的不完整的资料做出决定。”本书第二章中谈到相关的根本原则——不完整的资料。期待每个人综合的数字化医疗档案可以帮助提供重要的架构，弥补上述不足。
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