發(fā)布日期：2019-04-03
深圳多家醫(yī)院率先嘗試虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，引起廣泛關(guān)注。記者在采訪中獲悉，盡管近年來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的進(jìn)展備受各界關(guān)注及看好，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域的嘗試仍是初步研發(fā)階段，尚未達(dá)到臨床醫(yī)療級(jí)別的應(yīng)用。
不過(guò)多名從事虛擬技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用研究的深圳醫(yī)生均告訴記者，隨著算法的更加精準(zhǔn)成熟、5G技術(shù)的普及應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有望讓更多醫(yī)生和患者受益。
近段時(shí)間以來(lái)，MR技術(shù)結(jié)合5G的遠(yuǎn)程醫(yī)療案例目前頗受關(guān)注。5G網(wǎng)絡(luò)使圖像、音頻的傳輸再也不用擔(dān)心卡頓的問(wèn)題。將來(lái)MR結(jié)合AI、5G等黑科技有望實(shí)現(xiàn)無(wú)人手術(shù)嗎？
基本處于前期研發(fā)階段
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖已出現(xiàn)多年，但目前在醫(yī)療上的輔助應(yīng)用仍是新鮮事物，近兩年才在國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的醫(yī)院開(kāi)展探索嘗試。2015年微軟發(fā)布推出可穿戴式AR設(shè)備HoloLens推動(dòng)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用。而總部位于德國(guó)柏林的Scopis推出的全息導(dǎo)航平臺(tái)，利用Hololens頭顯為外科手術(shù)提供更精確和快速的手術(shù)引導(dǎo)，目前已經(jīng)幫助醫(yī)生做了超萬(wàn)臺(tái)手術(shù)。記者了解到，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前在我國(guó)主要是用于教學(xué)及向病人解釋病情，輔助手術(shù)的應(yīng)用仍處于較為前沿的初步研究階段。
“VR的特點(diǎn)是帶來(lái)很強(qiáng)勁的沉浸感，這在教學(xué)當(dāng)中非常重要。比如在地震、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)做心臟復(fù)蘇，因?yàn)樾睦砀蓴_，肯定會(huì)影響發(fā)揮，場(chǎng)景式學(xué)習(xí)是很重要的角度。” 北京大學(xué)三名辦主任、超聲科主任醫(yī)師石宇說(shuō)：“VR醫(yī)療教育的優(yōu)勢(shì)還在于節(jié)約培訓(xùn)成本，學(xué)員能夠有更多模擬動(dòng)手的機(jī)會(huì)。而數(shù)字化的內(nèi)容具備可復(fù)制可拓展性，更有利于傳播。”
不過(guò)虛擬技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的推廣應(yīng)用仍受諸多條件因素限制。首先是綜合性人才的稀缺。涉及到多學(xué)科領(lǐng)域，需要既懂硬件、算法，又具備醫(yī)學(xué)背景的專(zhuān)業(yè)人士。“目前綜合知識(shí)背景的相關(guān)人才還是很缺乏的。同時(shí)，虛擬技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用開(kāi)發(fā)成本及其收益如何衡量也是影響其可持續(xù)性的關(guān)鍵。”石宇表示。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的應(yīng)用以怎樣的形式可持續(xù)性進(jìn)行，也是正在研發(fā)相關(guān)項(xiàng)目的醫(yī)生重點(diǎn)考慮的問(wèn)題之一。石宇介紹，目前項(xiàng)目與深圳一家虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)公司共同開(kāi)發(fā)建設(shè)，以建立深圳市虛擬現(xiàn)實(shí)臨床應(yīng)用公共服務(wù)平臺(tái)，希望能實(shí)行創(chuàng)新商業(yè)化的運(yùn)營(yíng)方式，以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自負(fù)盈虧和不斷拓展。
而南醫(yī)大深圳醫(yī)院康復(fù)科作業(yè)治療師危昔均進(jìn)行的項(xiàng)目第一筆資金則來(lái)自于他在香港理工大學(xué)讀博期間所獲得的科創(chuàng)基金。他目前面臨的問(wèn)題除了項(xiàng)目本身的開(kāi)發(fā)研究，也涉及到后期項(xiàng)目資金的持續(xù)性投入問(wèn)題。
危昔均表示目前VR應(yīng)用于康復(fù)治療仍在研發(fā)階段，傳統(tǒng)訓(xùn)練結(jié)合虛擬環(huán)境游戲的康復(fù)效果是否優(yōu)于傳統(tǒng)訓(xùn)練方法仍需要進(jìn)一步的大樣本研究。但他對(duì)于虛擬技術(shù)在康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用非常樂(lè)觀。“在醫(yī)療資源緊張的大背景下，價(jià)格低廉的虛擬環(huán)境游戲令其在社區(qū)甚至患者家庭中都可得到廣泛的應(yīng)用。”
算法及精密度仍是當(dāng)下挑戰(zhàn)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于提高醫(yī)療手術(shù)的效率和安全性越來(lái)越得到廣泛認(rèn)知。
以應(yīng)用MR為開(kāi)展骨科手術(shù)為例，病人躺在病床上，在手術(shù)室里醫(yī)生一開(kāi)始看到的軀體部位是有血有肉，但直觀上無(wú)法見(jiàn)到骨頭，也不知道腫瘤到底長(zhǎng)在哪里。“MR技術(shù)則是將骨頭、血管的3D立體影像與病人所需進(jìn)行手術(shù)的部位完全覆蓋，對(duì)照著影像就可以將腫瘤切掉。”
南醫(yī)大深圳醫(yī)院骨科副主任方國(guó)芳解釋說(shuō)：“不僅與骨頭形狀高度重合，就連密密麻麻的血管也呈現(xiàn)出來(lái)，MR技術(shù)更加精準(zhǔn)并具有指導(dǎo)意義，醫(yī)生可以懂得在手術(shù)時(shí)如何避開(kāi)重要血管和神經(jīng)組織。”
“過(guò)去實(shí)施手術(shù)醫(yī)生需憑自身經(jīng)驗(yàn)，在腦海中將這些二維模型轉(zhuǎn)化為三維信息，醫(yī)生構(gòu)建立體圖像，會(huì)造成誤差。為醫(yī)生規(guī)劃手術(shù)提供極大便利。”北京大學(xué)深圳醫(yī)院神經(jīng)外科主治醫(yī)師楊鴻春向記者表示。
在記者采訪過(guò)程中，多名醫(yī)生都告訴記者，目前虛擬顯示技術(shù)只是作為醫(yī)療的輔助參考，離臨床應(yīng)用要求仍有很大差距。醫(yī)學(xué)是個(gè)極其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男袠I(yè)，利用虛擬技術(shù)構(gòu)建逼真的醫(yī)學(xué)模型精準(zhǔn)度要求極高。
而3D立體影像的精準(zhǔn)度則是手術(shù)的關(guān)鍵。記者采訪了解到，3D模型的精準(zhǔn)度取決于術(shù)前、術(shù)中影響和CT等儀器掃描重建的精度，而重建的精度則取決于算法。“在算法方面目前還未建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。是算得更快重要，還是算得更準(zhǔn)重要？數(shù)學(xué)運(yùn)算算法如何能夠?qū)崿F(xiàn)又快又準(zhǔn)，目前仍是挑戰(zhàn)。”方國(guó)芳說(shuō)。
無(wú)人手術(shù)可期？ 目前仍需人工糾正
記者了解到，目前MR技術(shù)的遠(yuǎn)程醫(yī)療，主要用于骨科、肝膽外科、闌尾手術(shù)，且目前各種技術(shù)都是輔助性的，均達(dá)不到臨床醫(yī)療級(jí)別的應(yīng)用。不過(guò)即便如此，對(duì)于神經(jīng)外科等科室的高難度高風(fēng)險(xiǎn)手術(shù)來(lái)說(shuō)，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用則更為謹(jǐn)慎。
目前應(yīng)用于神經(jīng)外科的3D導(dǎo)航術(shù)前規(guī)劃不僅以綠色標(biāo)出腫瘤所在位置，還可以直觀感受到神經(jīng)纖維分布，患者的語(yǔ)言中樞在哪里，以幫助醫(yī)生在真正進(jìn)行手術(shù)時(shí)確定腫瘤的位置，以及需要重點(diǎn)保護(hù)的血管和神經(jīng)組織。“可以了解如何以損傷最小、離大腦皮層最近的方式來(lái)切除腫瘤。”北京大學(xué)深圳醫(yī)院神經(jīng)外科主治醫(yī)師楊鴻春告訴記者：“手術(shù)中，顯微鏡下顯示的3D立體腦組織影像，對(duì)于醫(yī)生開(kāi)展手術(shù)是重要的參考依據(jù)。”
但3D導(dǎo)航術(shù)前規(guī)劃工作是由醫(yī)生團(tuán)隊(duì)來(lái)完成的。往往是做一次開(kāi)顱手術(shù)需要五六個(gè)小時(shí)，但進(jìn)行3D導(dǎo)航術(shù)前規(guī)劃的時(shí)間要花費(fèi)二三十個(gè)小時(shí)。“在3D導(dǎo)航建模系統(tǒng)中，AI也會(huì)根據(jù)影像的密度來(lái)分辨病變程度，但往往與真實(shí)情況有區(qū)別。”“醫(yī)生必須要根據(jù)自己的判斷來(lái)進(jìn)行修正，一毫米的差距往往決定了病人今后的語(yǔ)言功能。”
同時(shí)如何應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)中的干擾因素也是目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)無(wú)法解決的。“例如患者體位發(fā)生變化，呼吸稍微急促，就會(huì)影響到數(shù)字模型與病人實(shí)際情況的匹配度。虛擬現(xiàn)實(shí)只能作為輔助手段，經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生依然是手術(shù)進(jìn)展順利與否的決定性因素。”楊鴻春說(shuō)。
“人在手術(shù)上的精準(zhǔn)化程度遠(yuǎn)高于機(jī)器人，且人有自我修正能力，遇到變異情況，會(huì)隨時(shí)停下來(lái)。機(jī)器目前還很‘笨’，病人體位改變后，如果還按照原來(lái)設(shè)定的數(shù)據(jù)去操作，會(huì)帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。手術(shù)中碰到重要組織結(jié)構(gòu)如何報(bào)警？如何避免損傷重要的組織器官？如何克服該問(wèn)題，建立正反饋機(jī)制，也是目前研究人員正在努力的方向。”方國(guó)芳告訴記者，這也是南方醫(yī)科大學(xué)數(shù)字骨科研究團(tuán)隊(duì)正在研究的方向之一。（記者鮑文娟）
來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)
