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美军多项智能技术让战场医疗越来越“聪明”

http://jczs.sina.com.cn 2004年07月13日 09:36 中国国防报

  “人域网”防护服、“虚拟士兵”、“智能药片”、“战地机器人手术”,这些以往听起来陌生的技术现在统统是美军士兵和医生青睐的,因为它们使战场医疗变得越来越“聪明”。

  “智能防护服”信息灵敏

  伊拉克战争打响不久,一名美军特种兵空降到了战场纵深。经过一天跋涉,干燥的沙漠使他口干舌燥。凑巧土丘后面有条水沟,但他不能确定水是否干净。于是,他戴上特制手套伸进水里,把有关数据通过放在口袋里的键盘发送出去,织在衣服面料里的天线很快就收到了战地医院给出的测定结果。这听起来有点神奇,但这种美军新研制的“人域网”数据链接作战服的确功能不凡,除了测试水,它也可以探测生化毒剂。

  美军具有医疗效能的防护服还有不少。在阿富汗战争和伊拉克战争中,美军少数航空兵飞行员和坦克手就使用了一种诺梅克斯防护服。该防护服能将人在火焰中的烧伤程度从88%减至8%,并能通过传感器发送和接收野战医院的救护信息。美陆军士兵系统司令部和俄克拉荷马州立大学专门为在容易发生核生化袭击的地区执行作战任务的人员设计了一种冷却服。“织入”衣服面料中的冷却系统可以在紧急情况发生时,降低由于环境变化而急剧升高的温度。

  近来,美国海军又发明了一种“智能战衣”。战衣中编织有光纤纤维和导电聚合纤维,衣服内有监视士兵身体状态的微型测量系统,肚脐部位有个拾音器,腰部有微型无线电收发芯片。如果一名士兵受了伤,在他倒地瞬间,伤处的光纤和导电纤维即被切断;拾音器则分析受打击的声音信号,判明伤的种类。这些信息很快由无线电收发芯片传给救护中心。医务人员向“智能战衣”发出询问信号,微型测量系统又通过测量血液光谱来探知血液含氧量,从而诊断心脏或动脉部分是否出血。这样,当救护人员接到伤员,无须再详细检查,便可直接展开抢救。

  “虚拟士兵”对症下药

  “虚拟士兵”是五角大楼制定的一项新计划,由美国国防部高级研究计划局负责实施。计划的目的是把每名美军士兵的身体特征都记录在其身份识别牌的芯片中,包括心脏、肺、肝脏、神经系统、血管和骨骼等。

  实施“虚拟士兵”计划耗资惊人,每位美国士兵都要为此接受包括核磁共振、CT扫描、X光照射和超声波等在内的各种检查,同时需要大量处理器以实现远程控制。但它的好处是,当战争发生时,战地医疗人员可通过读卡机把伤员受伤后的数据与健康时的数据进行对比,从而了解其受伤程度。美国国家医学图书馆专家迈克尔·阿克曼说:“军医掌握伤员健康时的身体特征对救治工作非常有利。每个人的身体特征都不一样,受伤时的反应也有很大区别。例如,体内子弹伤口对某人来说是致命的,但对其他人可能不会致命。”用于追踪士兵脉搏、体温的医疗监视器很可能会被植入下一代军服,与读卡机配合使用。

  “虚拟士兵”计划还可能会和一项名为“生命日记”的计划合并进行,以便将士兵身份识别卡上的医疗信息用于其日常生活的疾病治疗。美国防部高级研究计划局官员表示,“虚拟士兵”计划并不限于在军队内推广。估计10年后,美国公民也可能拥有类似的电子医疗记录。

  “智能药片”良药不苦口

  麻省理工学院研究人员宣布,将来微小的硅芯片可以取代痛苦的注射、难以下咽的药丸以及味道糟糕的药物。科学家们计划在这种芯片中装入药物而不是数据,然后由患者咽下或植入患者皮肤,通过编制的程序,控制芯片在精确的时间释放微量药物。

  虽然这目前还只是个设想,但麻省理工学院的研究人员认为,这种药物释放系统有朝一日能用来做任何事。它可以用于释放止痛药和抗癌药、在特定时间释放特定量的化合物,甚至可以制造出能放入电视机内使其散发气味的芯片,这样,当电视上出现海洋或花园时,观众就可以闻到海水的咸味或花香。

  这类奇异的点子引起了军事医学科研人员的高度关注。美国、英国和德国的军事医学科学家就正在研究一种快速止血的智能药片。士兵出征前将其咽下,一旦负伤药片就会根据血压变化迅速释放止血药物。“智能药片”还可以放在藏有微处理器的军服里,自动为受伤士兵敷药。根据美军的调查,阵亡将士中有90%是死在被送到医院之前,其中一半死于大出血,1/4在负伤5~10分钟之内就送了命。如果“智能药片”能真正推广使用,许多官兵的生命就可以得到挽救了。

  “机器人医生”跃跃欲试

  一种被称作“仿生苍蝇”的机器人将使战地手术发生革命性的变革。它也许将成为第一个战场机器人医生。对军医来说,在战场上为伤员做手术是非常危险的。未来他们也许可以遥控这个新型机器人在数百公里外的地方找到伤员,并为伤员做手术。

  “仿生苍蝇”在海牙举行的国际医学模拟和教育会议上亮了相。它有两只手臂,每只手臂由7个发动机驱动,使其具备有与人的肘部和腕部同样的活动范围。其手臂末端的医疗器械可以根据手术的需要进行调换。“仿生苍蝇”本身则靠另外14个发动机带动。它被固定在病人上方的一个转动平台上,可以自由升降和旋转去触及病人身体的不同部位。医生通过摄像机、立体图像和反馈遥控仪器对它进行操纵。每当医生挪动某个医疗仪器,机器人的一个手臂就做出相同动作。当机器人触及人体组织时,医生能通过力反馈感觉到。

  美国陆军军医已采用“仿生苍蝇”为动物做了一些复杂的手术。军医们早就希望有一种有效的遥控手术系统,能使他们在战场后方实施手术,并能同世界上任何地方的专家联系,帮助他们完成复杂的手术过程。这有助于缩短手术时间,提高伤员的生存率。

  未来,遥控机器人的医生还可以采用虚拟现实技术,使自己有一种与病人在一起的感觉。机器人医生可能会在两年内开始对第一批病人进行试验。但是,研制双臂机器人比研制通过身体上的一个小孔操作医疗器械的单臂机器人要困难得多。在实际用于对伤员的救治之前,机器人医生还需经过进一步研究与改进。 (肖占中)


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