硅医院：硅和软件可以取代药物

2024 年 1 月， OpenWater宣布将开放其所有专利以及他们开发的设备的蓝图和软件。这是该公司不寻常但合理的举措，因为他们的目标就是发起一场医疗保健革命。

创业历史上已经有一家公司承诺要为医疗保健带来一场革命，那就是 Theranos，但最终却以失败告终。为什么我们还能相信 OpenWater 会成功？其中一个保证就是该公司的首席执行官Mary Lou Jepsen 。

来自维基百科：

她是“每个孩子一台笔记本电脑”计划 (OLPC) 的联合创始人兼首任首席技术官，后来在台湾台北创立了 Pixel Qi，专注于显示器的设计和制造。她创建并领导了 Google X 的两项登月计划，并曾担任 Facebook / Oculus VR 的高管，领导了一项推动虚拟现实的努力。《时代》杂志将她列入全球 100 位最具影响力的科学家和思想家名单（2008 年《时代》杂志 100 强）。CNN 凭借她在显示器创新方面的工作将她评为 2013 年十大科学和技术思想家之一。她已发表或授权了 200 多项专利。

这个作品集还不错，对吧？但最重要的是，杰普森战胜了脑瘤，这让她亲身体验了当前医疗体系的问题，也让她有了改变它的强烈意愿。

但医疗保健系统到底出了什么问题？

在现行体制下，我们通常在出现症状时才去看医生。然而，在很多情况下，症状只出现在疾病的晚期阶段。癌症就是一个典型的例子。许多类型的癌症在早期阶段很容易治疗，而在晚期阶段则很难治疗甚至无法治疗。预防非常重要。如果我们掌握了有关身体状况的最新信息，我们就可以及时阻止这些疾病。这不仅会大大增加康复的机会，而且还会大大降低医疗成本，因为晚期阶段不需要治疗。因此，诊断系统的开发至少与治疗方法的开发同样重要，甚至更重要。

但对于已经出现的疾病，诊断也非常重要。中风就是一个很好的例子。如果患者在 2 小时内得到诊断，适当的治疗可以完全恢复他们的病情。但是，如果时间不够，他们可能会遭受非常严重的永久性损害。因此，在这种情况下，诊断也至关重要。

OpenWater 团队正在研发一种设备，该设备可以使用近红外光和超声波提供有关我们身体状况的信息。例如，他们的原型系统 OpenMotion 能够监测血流，从而帮助检测中风。 我已经写了一篇关于该系统运作的完整文章，所以我在这里只概述一下。

该系统基于近红外光深入人体的能力。它可以穿过软组织甚至骨骼，让我们看到人体内部（ TED 视频可在此处找到有关该主题的内容）。问题是光在组织中散射，很难提取信息，但并非不可能！OpenWater 使用声光解决方案，其中聚焦超声波会改变穿过它的光的波长，从而有效地标记重要的光线以供观察。可以使用特殊相机捕获这些标记光线的相位，并使用适当的软件提取必要的信息。

该解决方案的一个主要优点是它可以由相对便宜的组件（几美元的激光器、CCD 芯片和超声波源）构建，与昂贵的医疗设备相比，任何人都可以使用它。

然而，这项技术的作用不仅限于预防和诊断。目前正在进行先进的实验，利用聚焦超声摧毁脑肿瘤。日常用于检查孕妇的超声技术，如果调整得当，能够破坏胶质母细胞瘤细胞。此外，目前正在进行直接超声刺激神经元的实验，这在未来可以成功治疗抑郁症，而抑郁症目前只能通过药物治疗。

如果我们将这项技术与其他技术（如纳米技术或基因工程）结合起来，那么未来的可能性值得考虑。例如，借助合适的造影剂，可以检测出以前需要精密医疗设备才能检测到的疾病。我们可以标记癌细胞，然后使用纳米技术包装癌细胞破坏药物，使其仅在我们聚焦超声波的地方分解。这将使我们能够非常精确地瞄准药物的效果。

目前正在进行的实验旨在通过基因改造视觉皮层中的神经元，使其能够被机械激活，从而通过超声波将图像直接传输到大脑，从而恢复盲人的视力。此外，我们还可以使用近红外光读取神经元的状态，从而有可能恢复瘫痪患者（例如患有 ALS 的患者）的说话能力。

这项技术的用途十分广泛，这一点显而易见。因此，OpenWater 并不只专注于单一疾病。相反，他们正在构建一个平台。目标是开发基于超声波和近红外光的通用设备，可用于许多治疗领域，无论是用于诊断目的还是特定治疗。

这是一个巨大的进步，因为从这一点开始，修复变成了一个软件问题！

想象一下这些通用的可穿戴设备，每个人都可以使用，并包含必要的组件，例如近红外激光器或超声波源。相同的硬件可用于检测中风或癌症，甚至用于治疗临床抑郁症。我们使用它的目的只是编程问题。

几周前，我在网上搜索了一下，看看用软件处理这些图像有多复杂。我找到了一个 MRI 数据集和一个开源软件，它可以识别 MRI 图像中的脑肿瘤，准确率高达 99%（ 这是我关于此的文章）。该系统是一个相对简单的神经网络，开发人员只是出于爱好而创建的。我只想指出，如果有合适的工具和数据，开源软件开发社区可以创造奇迹。想象一下，如果将这样的设备和开源生态系统结合起来，医疗保健领域可能会出现爆炸式的发展。

Jepsen 和 OpenWater 看到了这种潜力，这就是为什么他们决定在开源基础上构建整个平台。专利可供任何人免费使用，但蓝图、软件组件、医疗数据以及开发所需的一切也都是开源的。该公司的商业模式是从制造硬件中获利，而不是从技术本身中获利。Jepsen 在这方面有经验，这使得该模式看起来可行。改革医疗保健是一项艰巨的任务。这不是一家传统初创公司可以实现的，所以如果 Jepsen 认真对待这个问题——她确实是认真的——那么除了开源之外别无选择。

显然，我们正在谈论的是一项革命性的技术。这项技术能够实现指数级增长，有可能在几年内改革整个医疗保健系统。唯一的问题是，它何时会达到指数级爆发所需的临界质量，何时会围绕这项技术建立一个社区，类似于围绕开源人工智能发展起来的社区，这使得进步势不可挡。我鼓励所有在类似领域工作的人协助这一发展，成为革命的一部分。

这项技术确实具有历史性潜力。一个人人都能使用的通用医疗硬件平台，加上基于人工智能的软件，可能会从根本上改变医疗保健。这个新的医疗平台就是硅谷医院。

欲了解更多信息，请阅读 Jepsen 关于该主题的文章，或在 YouTube 上观看她的演讲。