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MR技术或改变精准手术、远程医疗场景

来源:21世纪经济报道 时间:2018-05-29 10:18:47

导读

MR技术通过读取病人的CT、核磁共振、X光片等数据,生成3D全息影像模型,戴上MR眼镜后即可看到。患者及家属同时佩戴MR眼镜,医生就可将3D影像拖到大家面前进行讲解,一目了然。还可将立体虚拟的病灶移动至手术视野,调整参数,与真实病灶相结合,为术中提供参考信息。

医生戴着MR(混合现实)眼镜做手术,将病人患病部位的3D全息影像模型在眼前缩放、旋转、改变透明度,还可把其与现实的病灶叠加重合,这一看似在科幻片中才会出现的场景,目前已成为现实。

5月25日,在北京微软大厦举办的医学混合现实云启动大会上,21世纪经济报道记者体验了这一技术。呈现在记者眼前的,是一位男性骶骨肿瘤患者患病部位的三维模型。除了可以进行立体360度旋转、缩放外,绿色的肿瘤可被清晰地看到,其周围的动脉血管、骶骨等细节也能清晰地呈现。另外,还可根据需要选择想看的部位,去掉不想看的部位,以更好地了解病灶或模拟切除后缺损的立体构象。

据了解,2017年6月,武汉协和医院为一名髋部骨折患者成功实现了世界上首例MR技术引导下的手术。2018年1月,该医院通过远程会诊系统,指导新疆博州人民医院,成功实施了全球首例混合现实技术三地远程会诊手术。

解放军白求恩国际和平医院副院长李晓明认为,MR全息影像在精准外科的手术规划、术前讨论、医患沟通、术中指导和医学教育方面可发挥作用,具有非常广阔的应用前景。

不过,北京维卓致远医疗科技发展有限责任公司董事长、医学博士鲁通向记者表示,这项技术才刚刚起步,目前仅有了初步的全息雏形,还需要诸如硬件、算法等方面技术的共同发展。另外,医学是面对着生命的严谨科学,新的技术要改变医学而不是颠覆,需要医学系统知识伴随着不断向前发展。

赋予医生“上帝之眼”

“很神奇,能清楚了解她的病情,包括她骨骼断了的情况,一眼就看清楚了。”上文提到的世界首例MR技术引导手术的患者家属,在接受央视记者采访时,这样表达他对这一技术的观感。

MR英文为Mixed Reality,即混合现实,通过在现实场景呈现虚拟场景信息,给观看者带来沉浸式浏览体验。

21世纪经济报道记者了解到,在医学领域,被大众所熟知的核磁共振、X光技术等,最后生成的是二维胶片,医生需要看片,这也是最传统的医学呈现技术。但是,这一呈现方法不能直观显示,需要医生凭借经验在脑海中重构。

还有一些诸如3D打印、平面三维重建的医学呈现方法。3D打印虽可直观、立体显示,但成本较高,一旦成型无法修改编辑;平面三维呈现技术可立体显示,修改也方便,但其仍然依靠二维平面显示器,并非真正意义上的三维。

MR技术则通过读取病人的CT、核磁共振、X光片等数据,生成3D全息影像模型,戴上MR眼镜后即可看到。另外,还可将3D影像拖到现实空间,进行任意的缩放、旋转、改变透明度等操作,也方便修改、编辑、渲染,实现信息的精确传递与共享。

对于医患关系而言,这一技术有助于改变医患间存在的信息不对称问题。以往,医生向患者及家属介绍病情时,一些晦涩难懂的医学名词及片子,往往让他们难以理解。而通过这种技术,患者及家属同时佩戴MR眼镜,医生就可将3D影像拖到大家面前进行讲解,一目了然。

此外,还可将立体虚拟的病灶移动至手术视野,调整参数,与真实病灶相结合,为术中提供参考信息。

例如,可将骨折患者的骨折部位影像,叠加重合到真实的病灶上。正常情况下,医生无法看见病人的骨骼,但叠加图像后,相当于变得透明起来。若需要用螺钉固定骨折部位,医生就可随时了解钉子的方向、角度和进钉情况,如同拥有透视的“上帝之眼”。

鲁通认为,以往把人体知识应用到组织操作中时,获得的数字化信息是在屏幕内,即计算机中的空间,而实际操作是在现实空间,计算机空间和实际空间无法同时反馈给医生,医生就无法将医学知识和数字化信息准确应用。

“MR所做出的最重要改变,在于把现有的数字化技术,包括三维的可视化技术、导航技术、机器人技术等,与真实空间进行融合,将原有的数字化技术进行了放大。”鲁通告诉记者。

李晓明表示,MR在精细手术方案设计中,有很大的可行性,比如术前精准判断肿瘤周围空间结构关系,精准设计肿瘤切除后修复方案等。在精细化操作和术中重要结构的辨认与保护方面也具备可行性,具有非常广阔的应用前景。

助力远程医疗及教学

MR技术也在为远程医疗带来新的可能性。

前不久,国务院常务会议召开,确定发展“互联网+医疗健康”措施。其中,远程医疗被频频提及。

今年4月,国务院总理李克强在考察上海华山医院远程会诊中心时表示,远程医疗事关人民群众的生命健康,今年中央财政要在上述两方面对中西部等贫困地区加大硬件投入,电信企业要优先提速远程医疗,用“互联网+医疗”让优质医疗资源普惠更多群众。

在我国一些医疗资源相对匮乏的地区,面对一些疑难杂症,当地医生往往需要来自外地医生的支援和指导。若外地医生亲自赶往患者所在地,将会产生很大的经济成本和时间成本,远程医疗为这一问题提供了解决方案。

与视频、语音等方式的远程会诊手术不同,MR技术能够打破时空界限,将远程专家“带”进本地手术室。

以上文提及的武汉协和医院三地远程会诊手术为例,术前武汉协和医院、新疆博州人民医院和美国弗吉尼亚理工大学的学者将病灶成像拖到现实空间,共同进行术前沟通。术中,武汉医院的医生只需在电脑前写写画画,在新疆的手术室内,就会有一只标记笔“穿越”过去,在“病灶”上做出标记,指导新疆的医生完成手术。

“国家卫生健康委员会明确要抓学科建设、抓县级医院,而这些需要远程医疗,也是MR的努力方向。”人民卫生出版社总编辑杜贤说。

中国人民解放军总医院教育技术中心主任谭珂表示,混合现实技术在远程医学教育中也能发挥作用。远程医学教育目前仍存在不足之处,如解剖结构信息呈现不完善、教学过程中交互性差、学习者兴趣和体验感弱等,MR技术则能对这些问题进行相应的弥补。

通过实体教具与混合现实模型的叠加,可高效进行临床技能培训,提高学习效率,加速年轻医生成长,缩短医学生培养周期。

目前,市场对这样的技术及产品反应如何?

北京维卓致远医疗科技发展有限责任公司CEO郑刚告诉21世纪经济报道记者,国内150多家三甲医院、200多个专家都已体验过,有的已进入采购程序。

鲁通表示,希望医生能改变观念,由原来自称的“手艺人”向手术设计者转变。

  
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