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| 本文作者：张驰 | 2016-12-21 09:40 |
四年多前的2012年1月，高通基金会与XPRIZE基金会公布了总奖金为1000万美元的三录仪XPRIZE挑战赛 (Tricorder XPRIZE)，以奖励能开发出真正属于21世纪的三录仪的团队。如今，决赛名单已经减少到了两个团队：Final Frontier Medical Devices (FFMD)和Dynamical Biomarkers (DB)。
三录仪是源自科幻美剧《星际迷航》的医疗设备，随着1966年剧集首次播出而被认知。根据官方手册的说法，它是一款手持“传感、计算和数据通信设备”，可以扫描人体，用非侵入性的方式检测健康问题。不过剧情的设定背景是在23世纪。
DB的三录仪
剩下的两支团队中，DB来自台湾国立中央大学，其中包括了临床医生、科学家和工程师。他们开发的系统有三个模块：智能生命感应检测器，血-尿测试工具和智能范围模块。这些模块可以进行生理信号分析，图像处理和生物标记物检测。设备会连接到手机，通过应用来指导进行特定的测试，从而进行疾病诊断。
DxtER三录仪
FFMD发明的产品叫DxtER，其核心是一个人工智能引擎，它结合了临床急诊医学经验和患者的实际数据分析，可以学会做出诊断。DxtER包括一组非侵入性传感器，可以收集生命体征、身体化学和生物功能等数据。诊断引擎综合数据后即可做出评估。
接下来他们将进行用户测试，然后在2017年初决出胜负。最终决赛会从四个方面进行评估：
每个团队对20-39名用户进行诊断测试；
生命体征测试；
用户体验评估；
充分的高频数据录入。
三录仪XPRIZE挑战赛时间表
挑战赛规定，每个团队的设备要能连续测量五种生命体征：血压、心率、体温、呼吸频率和血氧浓度；并检测10种指定的核心疾病或健康状况，其中包括：贫血、心房颤动、慢性阻塞性肺病、糖尿病、白细胞增多、肺炎、中耳炎、睡眠呼吸暂停和尿路感染等。
此外，设备还要从多种健康状况中额外检测出其中三种，包括：链球菌性咽喉炎，HIV筛选，高血压，黑素瘤和带状疱疹。而且诊断要在数分钟内做出。
星际迷航中的三录仪
获胜者会获得600万美元奖金，第二名是200万美元，而在生命体征测试中分数最高的团队还会获得额外的100万美元。
除了在功能上要达到精确外，挑战赛还有两个严格要求：
一是三录仪的使用者定位为不具备医疗背景的消费者，所以系统从硬件到交互上的设计，都必须简单易上手；
一是系统总重量不得超过5磅(约2.3公斤)。
或许是由于挑战难度太大，去年12月的时候，XPRIZE宣布挑战赛期限延长到2017年初，以给决赛团队更多的时间来调整设备。
从最初312支团队注册，到选出29支参与竞赛的团队，再到现在仅剩的2个决赛队伍，挑战的难度可想而知。
但三录仪挑战赛是一个有趣的比赛，它融合了工程，以消费者为中心的设计和技术挑战，开发多功能且准确收集健康数据的设备本身就是一件很难的事。这种设备在发展中国家特别有用，因为那里缺乏训练有毒的卫生专业人员。
一款出局的原型设备
去年3月，雷锋网报道过其中一个参赛团队Cloud DX，当时其三录仪原型出现在了西南偏南音乐会的现场。不过现在看来，它已经出局。
Cloud DX的三录仪样机由四个部分组成的：
连着耳机的电子项圈：它们连在一起几乎可以无间断地监测生命体征，测量内容包括血压、呼吸频率、心电图、脉搏、血氧饱和度以及中心体温。
底座：大小与一个咖啡杯差不多，其上可以放置智能手机或者平板作为显示屏。通过回答一系列问题，智能手机或者平板电脑可以判断患者需要进行哪些测试，并会将数据备份至云端进行分析。
通用诊断棒：可以进行类似于糖尿病，肺炎，肺结核等疾病的实验室测试。它附带的小针头从患者的指尖取得一滴血液，然后将其吸入测试条中（其原理与家用验孕棒将尿液吸入试纸条中类似）。用户将诊断笔插入底座中，测试结果就会被记录。
多功能扫描笔：这个口红大小的设备拥有一个摄像头，只要扫过皮肤上方就可以检测皮肤损伤。此外它还可以代替耳镜放大耳鼓内部的面貌，用于耳部检查。它还可以当作肺活量计使用。
虽然目前已经有一些设备可以进行辅助诊断，但要将诸多功能集合在一起，还要做到便携，实在是一个困难的挑战。
XPRIZE挑战赛的种类繁多，涉及到登月、医疗健康、海洋环境、人工智能等多个领域。比如，Google赞助的探月大奖赛，要将私人无人飞船送往太空；IBM赞助的Watson AI XPRIZE，用来展示如何通过人工智能技术来解决健康、气候变化、交通运输、教育以及人权等重大问题。关于医疗类的项目也不少，除了三录仪挑战赛，还有专注传感器与基因组测序的赛事。
2012年，XPRIZE基金会和诺基亚联合组织了Nokia Sensing XChallenge（诺基亚传感器创新挑战赛），通过现金奖励鼓励新一代传感器技术的开发，它们将用于解决医疗健康问题，并帮助人们监测自己的身体。
雷锋网在曾报道过其中的参赛团队，里面包括了可用于提供糖尿病视网膜病变早期诊断的手机工具，帮助监测患者慢性心力衰竭的传感器，可以用于监测睡眠呼吸暂停的传感器。
首次推出是在2012年，并在随后的两年各有一次比赛。听起来它和三录仪比赛有点类似，其实最初的想法也是在未来两年举办两次，预选一些有前途的技术，并最终与三录仪大赛合并。但竞赛启动后，很多参赛团队决定进一步改善技术，而不只是为了三录仪，而且这也能开发出一些更有用的技术。2014年，XChallenge选出了最终的赢家。
Archon挑战赛是第二个比赛项目，在2006年10月公布。当时的目标是降低人类基因组测序的成本，提高速度，最终实现精准医疗 (当时还没有这个词)。奖金也是1000万美元，会奖励给第一个发明满足下面条件设备的团队：
10天内为100个人进行基因组测序；
每10万个碱基测序中少于一个错误；
测序要精准覆盖至少98%的基因组；
每个基因组的重复成本不超过1000美元。
不过挑战赛也有目标设立过低的情况出现。当时预计比赛竞争会比较激烈，每年会有两次比赛，让所有团队竞争测试。但后来改成在2013年9月到19月进行一次性比赛。再后来，挑战赛在2013年8月被取消。
理由是，科技进步速度太快。2006年首次公布这一奖项的时候，需要1亿美元和33年的时间，才能完成竞赛规定的任务。而几年后，已有公司能做到每个基因组测序成本在5000美元内，时间也仅为数天，而且进展速度极快，很快就能达到当初设立的目标。这种趋势下面的图看得很清楚。
除了上面的项目，XPRIZE基金会还会陆续发起其它挑战赛。比如，它已经在与比尔和梅林达•盖茨基金会合作，鼓励开发能更好诊断肺结核的工具。
每一项XPRIZE挑战赛都会吸引广泛的兴趣，而它们也确实在不断拓展我们对未来的想像。它们也代表了两种追求：酷与实用。
不过这些产品在从科幻走向实用的过程中，仍有许多现实因素要考虑。比如三录仪设备，这些科幻小工具以及其类似产品被会FDA或CFDA批准吗？数据是可靠的吗？消费者带来这些产品的结果给医生，医生会相信这信息吗？
很多发明研究都是全新，而且领先业界，而很多监管机构甚至还没有制定相关的法律法规。不过，我们 期待它们真能变成现实。
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