他把自己当作第一个实验对象，让我们看到了手术的未来
发布时间： 2017-03-10 17:56:13 点击量：
熟识拉里·斯马（Larry Smarr）的人，都知道他对生理数据的痴迷——拉里每天都详尽地记录自己摄入的每一个卡路里，定期收集大便分析肠道菌群的组成，并每隔几个月抽一次血，以统计100多种生物标志物的变化。在他任职的研究所，拉里甚至安装了32块大荧幕，专门用来显示他的胆固醇、血糖、胰岛素水平等72项数据。
拉里对数据的痴狂救了他的命。
“那个测量一切的男人”
在拉里的维基百科页面上，赫然写着“他因量化自己而闻名”。2012年，美国知名杂志《The Atlantic》也将拉里称为“那个测量一切的男人”。有趣的是，测量一切的拉里不是医学或生理学背景出生。作为一名成功的天体物理学家，拉里曾因黑洞与超级计算领域的研究获得了学界的认可，并在随后促成了全美高校超级计算机网络的建立，这也被视作是互联网最重要的雏形之一。
2000年，拉里来到了加州大学圣地亚哥分校，着手建立一家全新的研究所，这段旅程彻底改变了他的人生。毗邻太平洋的圣地亚哥充满了阳光与健康的气息，这深深触动了早已大腹便便的拉里，也让他果断开始减肥。作为一名科学家，他开始量化自己的饮食，计算一天服用多少粒鱼油对自己最健康。随后，他开始对数据上瘾。
“这就好像是毛衣松了一根线，一拉扯就停不下来。”拉里说。
于是拉里开始频繁拜访医生，并要求他们给自己做血检。“你不能自己说要血检就做血检，保险公司不会付钱的。”医生和他说。拉里的回答是自掏腰包。至今，他已经在血检上花了几万美元，但他一点都不后悔。
▲拉里任职的研究所有一面墙，上面全是拉里的生理数据（图片来源：STAT）
几年后，拉里发现了一些奇怪的数据——血检结果表明，他体内的CRP蛋白比健康上限高出了近5倍。随后，这个数字又跳到了15倍。“我压根不知道CRP是啥，”这名没有接受过丝毫生物医学训练的科学家说道：“所以我开始在PubMed和谷歌上寻找答案。”
网络资料告诉他，CRP是一种反映炎症的标志物。飙升的CRP水平表明他的身体一定出了什么严重的问题。
“我觉得自己是个随时会爆炸的气球”
担心自己健康的拉里带着血检数据拜访了医生。“他们问我，你有哪里不舒服吗？我说没有，但我这里有数据！”拉里回忆道：“如果我在太空中发现了这样的异常，我一定让所有的望远镜都盯着它看。可是医生让我回家，说等到有症状了再来看。”
不久后，拉里的腹部出现了剧烈疼痛。“这完全是可以预料到的，”拉里一声叹息：“我不知道这些医生到底是怎么回事。”
医生没找到病因，用一些抗生素打发拉里回家。吃完抗生素后，拉里的肚子不疼了，但血液里的CRP水平依然居高不下。不安的拉里在23andMe做了一些测试，结果显示他携带有一个遗传变异，让他罹患克罗恩病的风险上升了80%。这是一种连现代医学都无法治愈的肠炎。
▲从23andMe的分析中，拉里得知了自己罹患克罗恩病的风险非常高（图片来源：23andMe）
于是，拉里的测量清单里又多了一项任务——分析大便。“每一克大便里都有十亿个细菌，每一个细菌都含有500万个碱基。”拉里说。这些储存了大量生理数据的排泄物能告诉拉里，他的肠道与免疫系统是否正常。
2011年，一次大便分析表明拉里体内的乳铁蛋白水平激增到了健康上限的125倍。同年，他的CRP水平比上限高出了27倍。后续的肠镜发现他的自身免疫系统正在不断攻击结肠壁，让它不断变厚。
一年后，长期的腹胀与便血让拉里回到了医院。这一次，治疗出现了意想不到的结果——在接受长达一个月的抗生素与类固醇治疗后，他的CRP水平下降到了接近正常的水平，但症状却没有完全消失。2016年，拉里的健康情况急转直下。全身扫描发现，由于结肠壁不断变厚，他的肠腔被挤压到了只有4毫米宽，而正常人的平均直径是4厘米。
▲医生正在指出手术中需要注意的部位（图片来源：UCSD）
更糟糕的是，无法顺利排出的大便在他的体内积累，并不断产生甲烷气体。他的肚子越来越涨。
“我的太太说我看起来好像怀孕了，”拉里回忆道：“我觉得自己是个随时会爆炸的气球。”
手术刻不容缓。
“技术都在那儿了，为什么患者用不上？”
手术前几天，拉里突然拨通了主刀医生索尼娅（Sonia Ramamoorthy）的电话，邀请她参观自己的虚拟现实（Virtual Reality）实验室。普通人难以想象这样的邀请，但索尼娅早已对此习以为常。“我第一次见他的时候，他给我展示了一整套PPT。我从没见过这样的病人。”索尼娅说。
拉里想要展示的是他结肠的3D影像。十多年前，科学家们就意识到，器官的3D影像能够指导外科手术的进行，于患者于医生都非常重要。但这样的影像需要将大量核磁共振获得的2D照片堆砌起来，并缩放到适合电脑屏幕投放的尺寸。这样的过程耗时费力，因此很少有外科医生会在手术前参考3D影像，他们也不得不在手术中随机应变，解决预期外的问题。
但拉里觉得这不是一个好现象。“当我意识到一定要进行手术时，我就想，既然我身边有那么多充满天赋的人，有大多数人无法接触到的计算机和可视化能力，为什么我不拿自己做个实验，看看3D影像能给医生带来怎样的好处呢？”拉里说。
在虚拟现实专家尤尔根（Jurgen Schulze）的帮助下，拉里在实验室里开发出了一套自动化建立3D影像的系统。对整个医疗领域而言，它充满革命性，也有望让每一名患者在术前都能获得自己器官的3D影像。
▲拉里向索尼娅展示的3D影像（图片来源：Xconomy）
第一眼看到拉里的结肠3D影像时，索尼娅惊呆了。人体的腹部有着太多不同的器官，它们的位置会随着每一次呼吸，甚至每一次小肠的运动而发生变化。因此，想要获得腹腔内的3D影像极为困难。
而拉里与尤尔根的技术看起来如此完美。索尼娅一眼就看到了几个手术的危险地带——拉里的结肠挤压在膀胱上，手术时稍有不慎，就会让尿液流满腹腔。此外，索尼娅还注意到拉里的大肠位置比预期更高，而且与脾脏紧紧相连。这名经验丰富的外科医生当场就意识到，他们的手术计划需要改动。
“那些2D影像不是很有用，它们不能让医生用三维的角度去思考。”索尼娅说。能够在虚拟现实的环境下观看这些结肠，并让它随心所欲地转动，简直是开辟了一篇新天地。
“你能带着这些3D影像到手术室来吗？”索尼娅问尤尔根。尤尔根犹豫了一下，没有马上答应。“我晕血……”他嘟囔着说道。
▲尤尔根（左）与拉里（右）一同开发了这个系统（图片来源：UCSD）
最终，尤尔根还是出现在了手术室。在3D影像的帮助下，拉里的手术进行得非常顺利。由于成功避开了主要的器官和血管，整个过程中，拉里仅出了15毫升的血，还不如一般血检出得多。尤尔根对此很满意。
索尼娅也同样感到很满意。据她估计，由于提前发现了脾脏与大肠的粘连，并预计到了可能出现的情况，她将手术的总时间缩短了一个多小时。“这就像谷歌地图一样，你知道你在哪里，知道离目的地还有多远，也知道前方有没有车祸，”索尼娅说：“我看着我的儿子与他们的Xbox游戏机，所有的技术都在那儿了，为什么患者用不上？”
对于“测量狂人”拉里来说，他醒来的第一件事，就是要求医生们测量他的CRP水平。在术后的几天，拉里见证了他的CRP数值从61下降到了42，又下降到了30，最终下降到了1以下。十多年来，这还是第一次。
▲在3D影像的帮助下，索尼娅医生的手术进行得非常顺利（图片来源：UCSD）
后记
尽管还没有完全恢复，拉里已经又踏上了征程。他的下一个目标，是利用他与尤尔根开发的系统，打造一个能全自动生成器官3D影像的软件。在未来的3-5年内，这些软件就有望问世。
“将来，我们会把更多技术引入手术室，减少手术的风险，缩短手术的时间，让患者的预后更好，”拉里充满激情地说道：“现在我们知道3D影像对手术来说很有价值，接下来我们要简化这款软件，让它的界面对用户更友好，并训练一批能熟练使用它的外科医生。”
动完手术后，69岁的拉里有足够的时间去实现自己的梦想。
参考资料：
[1] Welcome to my colon: A tech pioneer turns to virtual reality to guide his own surgery
[2] Larry Smarr Drives Innovation as Experimental Patient of the Future
[3] Look Twice, Cut Once
