西班牙马德里希梅内斯·迪亚兹基金会大学医院发布的新闻稿称，EMILY.AI已开发出首款基于人工智能的医疗设备，该设备利用数据和预测能力自动调整氧气流量以满足每位患者需求，实现氧气疗法的实时控制和个性化治疗。该技术基于医院中度呼吸护理单元的实际临床观察数据开发而成。
技术突破的重要意义
氧气疗法是现代医学中应用最广泛的治疗方法之一。从急性呼吸衰竭患者到慢性病患者或入住重症监护室的患者，补充氧气对于维持体内稳态和预防缺氧相关细胞损伤至关重要。
尽管氧气疗法应用广泛且必不可少，但目前许多系统仍依赖医护人员手动调节。这些设备基于一个多世纪前描述的模型，既对患者构成风险，又给医护人员带来沉重负担。
范式转变
从生理学角度，氧气疗法旨在将每位患者的血氧饱和度维持在特定治疗范围内。为此，使用脉搏血氧仪等生物医学传感器，通过基于红光和红外光差异吸收的光学原理来估算血红蛋白饱和度。
在传统氧气疗法中，医护人员使用脉搏血氧仪监测这些数值并采取相应措施。然而，借助EMILY.AI，算法实时处理信息，设备自动调整氧气供应以维持最佳个性化水平。
关键在于波长
红光与红外光的关键区别在于波长。红光波长约为660纳米，位于可见光谱范围内，而红外光波长约为940纳米，人眼无法看见。
观察红光非常简单，只需打开红色激光器即可。若要观察红外光，虽有可能，但需使用能检测并将其转换为可见光的中介设备。这类技术并不难找，很可能就在您的口袋中——正是您的手机摄像头。
要观察这一现象，只需拿起使用红外技术的设备（如电视遥控器），按下按钮观察。肉眼将看不到任何光线，但若用手机摄像头对准遥控器发送信号的部分，按下遥控器按钮时会看到灯光亮起。
脉搏血氧仪的工作原理
波长差异对这些传感器至关重要，因为氧合血红蛋白更易吸收红外光，而脱氧血红蛋白则更易吸收红光。脉搏血氧仪配备发光二极管发射光线，光线到达血液后返回脉搏血氧仪，由光电二极管接收。最终，设备分析发射光与接收光的差异以指示血氧饱和度。
这一原理也被其他日常设备采用，如智能手表、健身追踪器和睡眠监测仪。仔细观察这些设备——特别是接触皮肤的部分——在黑暗环境中，可能会注意到它们有红光（肉眼可见）和红外光（不可见）。部分设备还有绿光，但这是用于心率监测而非血氧饱和度测量。
挑战与前景
EMILY.AI能更准确地将患者血氧饱和度维持在理想治疗范围内，显著减少高氧血症发作，同时不增加低氧血症风险。此外，它减少了医护人员频繁调整的需求，从而减轻护理负担，并可通过数字平台远程监控治疗过程。
目前，该设备尚不能完全取代医护人员，因其无法完全自主运行，尽管已能连续72小时无故障工作。这扩大了使用范围，从持续数小时的间歇性治疗扩展至连续监督的氧气疗法。此外，该设备正在实施国际标准化组织标准以获取CE认证，预计约2年后可投入商业化使用。
尽管存在这些限制，我们无疑正在见证一款可能重新定义全球氧气疗法标准的设备。正如莎拉·海利-弗拉德斯医学博士所言："如今，EMILY.AI能响应正在发生的情况；明天，它将能预见即将发生的事情。"
文章作者声明不存在利益冲突。
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