这是来自医疗科技前沿的全新观察。 传感器和人工智能主导的数字化医疗转型，正在很大程度上改变诊疗和健康管理方式。在全球大健康领域，这个趋势已经受到广泛关注。
《未来医疗》一书展示了诸多前沿应用，回答传感器和人工智能设备如何及时预防以及干预疾病。由传感器辅助的数字护理，帮助医生持续捕捉疾病信号；远程虚拟医疗方便更多患者获得便捷、可靠的医学建议；智能诊疗设备不仅有助于医生提高诊断水平，也将改善医院的管理运营。这些应用关系到未来就医场景中的不同群体，为每个人提供价格合理、更可持续的个体化医疗服务。
基于传感器和人工智能革命，未来医疗有望成为医疗科技领域新的增长极，打造一个以人为中心，让AI辅助看“病”、让医生专注看“人”的智能系统。

贾格·辛（Jag Singh），贾格·辛是哈佛大学医学院的医学教授，他曾在麻省总医院心脏病科担任临床主任，并获得“罗曼·德桑蒂斯心脏病学讲席教授”荣誉头衔。他还是麻省总医院心脏中心“心脏再同步化与高级心脏疗法”的创始人。
贾格·辛早年在印度接受医学教育，在牛津大学获得博士学位，在哈佛大学——麻省理工学院医疗科技联合培养中获得理学硕士学位，在弗雷明翰心脏研究中心担任研究员。
他受邀去往不同国家做过500多场演讲，在数项预防心力衰竭和房颤的国际多中心临床试验项目中担任牵头负责人。
贾格·辛曾担任《美国心脏病学会期刊》（JACC）副主编、《当代心血管病疗法》主编，如今他专注于数字健康和医疗设备创新领域。

推荐序
前言
引言
庞大、臃肿、疲弱的医疗系统：改变的必要性
第一部分 传感器
第1章 理解传感器的作用
第2章 掌上医生
第3章 衰弱的心脏？垂死的病人和植入式传感器
第4章 智能手表时代
第5章 持续护理和新型传感器：健康的秘诀
第二部分 虚拟医疗
第6章 远程医疗：是昙花一现还是广泛流行？
第7章 我们正在破产吗？
第8章 日益加深的分歧
第9章 数字隐私——自相矛盾吗？
第三部分 人工智能
第10章 揭开人工智能的神秘面纱
第11章 创造人工智能文化
第12章 懒惰、愚蠢、有偏见、还是更智能？
第13章 预测与预防突然死亡
第14章 解决、失败与未来
第四部分 让我们的医疗系统可持续发展
第15章 价值主张与激励变革
第16章 选择正确的道路
第17章 未来的医疗模式
第18章 未来的医院
后记
致谢
注释

阳光透过大大的、未被
遮挡的窗户洒进来，将我从
睡梦中唤醒。我睁开眼睛，
看到的是一个已经非常熟悉
的房间。我躺在医院的病床
上，面前有一个发灰的木柜
和一台方形的电视机，左边
是那扇窗户，一张有些褪色
的沙发侧对着我的病床。病
床两侧是两个钢制的输液架
：一个安装了平板电脑
（iPad），方便我与护士沟
通；另一个则挂着我的药物
和注射液。我努力转过头去
，可以看到显示心率、血氧
饱和度和血压的监护器。这
里已经变成我所称为“家”的
地方。此时是2020年的3月
初。这是疫情初期，人们面
对疫情显得手足无措——没
有经过批准的药物，也没有
明确的治疗指南，我们无法
从过去的经验中找到应对之
道，我们拥有的大多是猜测
。
我是被送进急诊科的新
冠病毒感染者，由于血氧饱
和度下降，胸部X线检查和
计算机断层成像扫描（CT
）的结果也很糟糕，医生立
刻决定将我转入重症监护室
。医院的工作人员已经准备
好可能会被派上用场的呼吸
机，随着血氧水平恢复稳定
，我被转移到医院的新冠病
毒感染者收治病区。医生告
诉我，我会失去嗅觉。他这
么说其实并不准确，与其说
我闻不到任何气味，不如说
我被一种腐烂的刺鼻气味淹
没，这种气味每时每刻都在
困扰我。我一直被提醒，病
毒已经寄生在鼻咽部，并开
始控制我的身体。
在医院的那段时间里，
我整日发高烧，浑身都被疼
痛深深地笼罩。每次照镜子
，我都可以看到这场病对我
的摧残。我瘦了将近7千克
，衣服挂在瘦弱的身体上，
显得松松垮垮。咳嗽仍在持
续，血氧水平也总是令我担
心，游离在随时可能需要供
氧的边缘。夹在手指上的血
氧饱和度监测仪显示的数值
通常在90左右。当它偶尔降
到80左右时，我会尽我所能
保持深呼吸，并挣扎着从床
上站起来扩胸。我不希望护
士看到那些低数值，因为我
不想再回到重症监护室。
凭借医学背景，我能够
较为清晰地评估自己的状况
。我的双肺都受到了侵袭。
我知道，一旦血氧饱和度开
始下降，就意味着病毒正在
占据上风。面对55岁的自己
，我已经为可能发生的不良
结局做好了心理准备。糟糕
的疫情报告从法国和意大利
传来，用上呼吸机的患者很
难恢复自主呼吸，而且许多
人因此过早地离世。我很庆
幸的一点是，我在重症监护
室待的时间很短，没有用到
呼吸机，但我深知自己的状
况并不乐观。
这真的让我很沮丧。我
想不明白，除了患有糖尿病
，其他时候我一直很健康，
而且糖尿病是可以通过饮食
和锻炼控制的。我从未住过
院，30多年来诊治病人期间
，我从未请过一天假。我并
不意外自己感染了新冠病毒
：作为医生，我认为这是职
业风险所在。我知道感染这
种病毒并不受患者的年龄、
性别、种族或其他人口特征
影响，也不受他们过去健康
状况的限制，所以即便感染
了，也在意料之中。但真正
震撼我的，是身体状况迅速
恶化，导致我必须住院。我
原本以为如果感染了这种病
毒，以我的身体状况可以充
分应对，但事实并非如此。
我所在的病房禁止探望，所
以在我情绪低落的时候，我
非常感激我的家人以及使我
们能够面对面交流的技术。
家人每天都会鼓励我，提醒
我他们对我的爱。虽然我通
常不是一个多愁善感的人，
但我觉得自己很脆弱，需要
情感的支撑。每次与家人视
频通话时，我发现自己除了
简单的回应或者摇摇头之外
，无法说出其他话，因为我
害怕声音会暴露内心的无助
。我常常在忍不住要哭的时
候突然挂断电话。但是，能
够看到他们的面庞仍然是那
么好，他们的电话帮助我集
中精力努力康复。
我能走的最远的距离，
就是到盥洗室的六步路。每
走完一趟，都前所未有地感
到呼吸困难。对于呼吸时的
绝望和挣扎，我只能形容为
在全速奔跑时只通过一根吸
管呼吸。如此微量的运动就
导致呼吸困难，仅此一点就
令人感到不安。持续咳嗽和
不稳定的体温消耗了储备的
体力，我很快便体重大减，
肌肉流失严重。让我震惊的
是，我现在能够用两只手轻
松地环抱住自己的大腿。我
觉得躺在床上最舒服。被重
新送回重症监护室的恐惧挥
之不去，我知道这可能很快
就会发生，因为我已经签了
同意书，如果主治医师认为
有必要的话，我将接受紧急
插管术、呼吸机辅助和血流
动力学监测。尽管身体十分
疲惫，我仍决定按照护士的
指导，用诱发性肺量计进行
肺部锻炼。这个仪器就放在
我的床头，我本想对着这个
仪器深深地呼气，但经常因
为咳嗽而不得不停下来。
在病区，我时常被其他
病房传来的咳嗽声打扰。从
他们的咳嗽声和病房外紧张
忙碌的声音中，我可以判断
病友们身体状况是否在恶化
。每当鼓起勇气询问他们的
状况时，我往往被告知他们
已被转入重症监护室，需要
接受插管术治疗，并且使用
呼吸机来辅助呼吸。
我感到非常孤独。我不
仅与家人隔离，还与病区的
其他病人分隔。前来为我量
体温的医护人员戴着口罩、
身穿防护服，我甚至看不清
他们的脸，更别说辨认出每
天是不是同一位护士来照顾
我。我感觉我如果

“让AI辅助看病，让医生专注看人”，医疗科技重磅前沿趋势，关系未来就医场景中的每个人。
麻省总医院心脏中心前临床主管讲述传感器、人工智能与日新月异的医学革命。囊括美国医疗学术机构、医疗行业领导者、科技行业巨头的真实案例，生动讲述人工智能医疗如何让我们在长寿的同时拥有更健康的生命。
“癌症传”作者悉达多·穆克吉作序，麻总百瀚首席信息官、美国心脏协会临床研究奖得主、知名医学人文宣讲人一致推荐。

自美国暴发新冠肺炎疫
情已经过去了3年多的时间
，死亡人数超过100万，感
染人数达到了l亿。我是那l
亿人中的一员，但我算是幸
运的——我有幸战胜了新冠
病毒以及它带来的长期后遗
症，不像美国甚至全球其他
感染者那样。我和家人、朋
友多次经历了与新冠病毒的
抗争。在过去的几年中，我
努力尽自己的一份力量，站
在抗疫的最前线照顾患者，
无论他们是否感染了新冠病
毒。
这场疫情给了我们很多
教训，不过我看到事情开始
回到原点。虽然不够彻底，
但是迈出的这一步已经足够
远，我们必须提醒自己不要
再犯同样的错误。其中一部
分原因可以归于我们的惯性
思维，我们总是倾向于回到
自己的舒适区；另一部分原
因在于一个根深蒂固的体系
，其中有太多的利益相关者
希望维持现状。这个体系将
继续发展，一方面在于临床
医生和研究者的创新，更多
则在于患者的期待。
我们需要对未来保持乐
观，对新技术感到兴奋，但
同时不能让自己被那些炫目
的新奇设备迷住了眼。尽管
技术进步的速度放缓并不是
有意为之，但这也许能帮助
我们确保不被技术完全吞噬
。在医学领域，某些核心价
值和原则是永恒的，不仅对
当下有意义，对未来也同样
重要。其中，最重要的就是
人。
我们必须充分利用数字
技术的快速发展，但同时也
要确保医疗不仅仅变成一个
由算法驱动、缺乏人情味的
体验。即使是最高级别的人
工智能，也无法替代人与人
之间的真挚情感、同理心和
关怀。医学实践围绕着人性
展开，它反映了人们内心最
深层次的真实情感，绝不应
该彻底变成一种数字体验。
将关怀和交流转交给机器人
来做，可能不是医疗界的明
智之举。基于预测分析的传
感器辅助虚拟护理已经成为
现实，但它应作为临床医生
和患者之间的补充，而不是
完全加以替代。
临床医学实践可能不会
像新冠大流行初期那样迅速
地发生变化，但它们终将改
变。技术会继续发展，而病
人将成为医疗服务的核心。
无论患者身在何处，诊断和
治疗都会直接触达患者，而
这才是未来医疗的发展方向
。

这本书是对未来医学的
专题展望。作者认为，应用
越来越广泛的传感器技术和
预测性分析，将推动医疗服
务虚拟化，而这种虚拟化代
表着医学的进步。尽管作者
对这些前景的叙述都是正面
的，并未将这些前景与助长
目前困扰着人们的过度检测
、过度治疗趋势联系起来，
但阅读本书能够让我们对这
些前景获得了解，以便及时
做出正确的判断和决策，这
才是此书的价值所在。
——江晓原 上海交通大
学讲席教授
人类正在迈进一个以大
数据和人工智能为底层技术
的万物互联时代。显然，医
学技术和医疗服务在这样一
个时代也同样发生着革命性
的变化。为此，贾格·辛用
这部作品勾勒出这个即将到
来的医疗保健“新世界”。作
为国际知名的心脏电生理学
家，作者非常熟悉现代医疗
技术和经典的医疗服务模式
，同时他也参与到当前医疗
技术的数字化转型和医疗服
务的虚拟化模式探索之中。
贾格在这部作品中巧妙地整
合了他的现代知识和对未来
的观察，以生动的文字和独
到的分析，为我们描绘了令
人向往的“未来医疗”。
——吴家睿 中国科学院
分子细胞科学卓越创新中心
研究员
贾格·辛是一位享誉国际
的医学科学家和创新者，他
精彩地探索了医疗科技的前
沿领域，指出未来变革的无
限潜力。由传感器驱动的智
能医疗将取代“被动医疗”，
提供持续、主动的个体化医
疗服务，对于看到背后无限
潜力的读者来说，这本书不
容错过。
——丹尼尔·克拉夫特
XPRIZE流行病与健康联盟
工作组主席
在《未来医疗》一书中
，贾格·辛博士通过亲身经
历，观察了疫情期间的美国
医疗现状。尽管几十年来他
一直在临床实践和研究中运
用数据和信息技术，但这次
疫情让他真正看到健康护理
领域有更多的可能性。他讲
述的患者故事打动每个人，
让我们意识到未来医疗将改
善所有人的健康。这是一段
值得与他共同探索的旅程。
——罗伯特·哈灵顿 美国
心脏学会前主席、斯坦福大
学医学院主任
《未来医疗》中描述的
场景，与我在麻总百瀚医疗
集团领导数字和信息技术工
作时的经历相呼应，坦率地
说，这本书就像是为麻总百
瀚写的数字医疗战略。贾格
·辛博士表明虚拟护理和数
字健康不仅是医学的未来，
还将改变每个人所能获得的
医疗服务。他正确地指出如
何运用数字技术将临床实践
从治疗为主转向预防为主，
最重要的是，如何使医疗服
务变得更加公平。
——简·莫兰 麻总百瀚医
疗集团首席信息和数字官
随着可穿戴设备、传感
器和人工智能的应用越来越
广泛，医学转型已经开始。
在《未来医疗》这本书中，
医学专家贾格·辛对数字化
未来进行了精彩、详尽且有
远见的展望。
——桑迪普·乔哈尔 《纽
约时报》畅销书作者

第1章 理解传感器的作用
伊曼努尔·康德
我们所有的知识都始于感性。
我在1988年5月底的一个晚上遇到了安尼尔，那天我被安排在普纳市的大卫·萨松综合医院的重症监护室值夜班。安尼尔20多岁，因为无法自主呼吸，急需插管并接受呼吸机支持，他被转入了重症监护室。他是一名工程系学生，正忙于备考。大约10天前，他感到胃部不适，后来短暂康复。然而，在过去的4天里，他逐渐感到双腿和双手发麻、无力，起床也变得越来越困难，甚至痛苦到抬不起手。在接下来的24小时里，症状进一步恶化，等他来到医院时，已经呼吸困难了。
我清楚地记得那个在重症监护室的夜晚，因为当时发生了一次停电。那时电网出故障并不少见，我们配备了备用发电机，可以支持有限的4台简易呼吸机。那天晚上，备用发电机出了故障，我们轮流使用复苏气囊，手动给3名重症监护室的患者提供呼吸支持。复苏气囊是一个自动充气袋，需要有人规律地挤压它，以向无法自主呼吸的患者提供正压通气。那个晚上，我们人手不足，我承担了安尼尔的救治责任，每隔五六秒挤压一次，持续了4个小时，一直到凌晨。那天晚上的大部分时间里，我都不明白安尼尔的病情为什么会迅速恶化，四肢和呼吸肌麻痹。每次挤压时，我都祈祷这种情况可以逆转。
那天早上，著名的神经学家瓦迪亚医生——他也是许多有抱负的医生的楷模——带着一群住院医师走进了重症监护病房。他与安尼尔的母亲悄声交谈，以了解安尼尔的病情进展，然后进行了详细的神经系统检查。在几分钟内，他给出了吉兰一巴雷综合征的诊断。他在病历上写下了一些难以辨认的笔记，推荐了静脉注射类固醇，安抚了家人，然后离开了。
吉兰一巴雷综合征是一种会迅速发展的疾病，患者的免疫系统攻击控制肌肉运动以及传递触觉、温度觉和痛觉的周围神经。它还可能影响整个脑神经网络和中枢神经系统，导致呼吸肌麻痹，限制眼球运动和视力，以及导致吞咽困难。它可以影响整个神经网络和感官。随着时间的推移，安尼尔的病情有所好转。麻痹症状和神经损伤开始减退，他能够自主呼吸了。一周后，呼吸机被移除，他的手脚逐渐恢复一些力量和感觉。两周后他出院，然后开始了长达数月的康复之旅。
早期我在医学院接受培训时，就对神经系统的临床检查产生了浓厚的兴趣。通过从患者那里获取详细的病史，结合广泛的临床测试和操作清单，我们能够粗略评估大脑皮质的复杂性以及它与神经通路的无缝连接，这些神经通路连接整个身体和器官。操作清单包括细致入微的检查，评估注意力、记忆和认知，进行测试以确保小脑和神经传导的正常功能，同时还会对运动和感觉系统进行全面评估。通过对四肢的运动进行临床检查，无论是否施加对抗力，检查者都能够评估各个肌肉群的力量。我观看了瓦迪亚医生用带有橡胶头的锤子敲击安尼尔的肘关节、膝关节和踝关节，以引发腱反射，从而大致了解各个肌肉的完整内部神经支配。
然而，最令我着迷的是感官测试。测试感觉神经系统让我想起了人体神经分布的复杂性和我们常常视为理所当然的简单感觉。用手或棉球轻触装有热水或冷水的试管、针或其他随手可得的物品（如铅笔或钢笔尾端），对触觉、温度觉和痛觉进行测试。检查脑神经，使用光线、嗅盐或震动的音又测试嗅觉、味觉、视觉、听觉和本体感觉等更高级别的感觉，让我不断想到有许多事情是肉眼所无法察觉的。我们的感觉与复杂的高级智能相互交织，所有这些都是电信号通过突触连接而形成的综合体，这让我想起人类的伟大之处。我们用刺激来测试感觉，我们对大脑内部神经通路和电路复杂性的理解，或者说缺乏理解，都是令人惭愧的。我们评估这些高度专业化的神经功能的能力是有缺陷的、不完美的和原始的。但是，如果我们至少能够更准确、更持续地测量这些神经连接，会是怎样的情景呢？
我们的身体就像是一个错综复杂的传感器。整个人体被一个传感神经网络贯穿，这些神经在大脑与每一个器官、组织和细胞之间穿梭。传感系统如同细胞上的感受器所伸展出来的网状结构，作为一种信息高速通道，电信号在其中要经过错综复杂的感觉神经元、皎质细胞和神经通路。正如亚历桑德罗·贝内代蒂在1497年所说的：“通过神经，感官的通路就像树的根和枝干一样分布。”
高度专业化的细胞群或分子受体充当外部世界的传感器，传导外部感官刺激，从而实现视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉和身体平衡。这些刺激通过感觉神经网络传播到指挥中心，即我们的大脑，大脑对这些信号进行解码，使我们能够了解周围的世界。这种感觉系统并非人类所独有，实际上它存在于所有的生命形式中，只是感官的发展侧重点各不相同。感官的进化程度取决于特定物种的进化，帮助人类和其他动物适应环境，同时确保它们的生存。
我们知道，有些野生动物拥有极其灵敏的嗅觉和视觉，以便对食物和威胁做出适当的反应。有些动物感知世界的方式超出了人类的感知范围。例如，一些动物能够感知电场和磁场。有趣的是