虚拟成像技术:“数字新药”助力精准医学

资料来源:《科技日报》

近日,陆军军医大学陆军特色医学中心(大坪医院)骨科副主任熊燕带领医疗团队自主研发MR(混合现实)+DAA(微创直接前方入路)髋关节置换技术,成功地为许多髋关节炎和股骨头坏死患者实施了手术

最近,虚拟成像技术,如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)在医学领域,虚拟成像技术也被广泛应用于精确医学

虚拟成像技术将成为医生的好帮手

以VR/Ar/MR为代表的虚拟成像技术打破了数字虚拟世界与物理世界的界限l真实世界,将成为医生的好帮手

熊岩说:“手术中使用MR技术,可以将虚拟图像与真实解剖结构融合叠加,相当于为医生安装一只‘透视眼’,从而为患者进行更准确的手术治疗。”

熊岩团队的手术是为髋股骨头坏死患者移除受损部分,并用人工关节假体替换。在Mr全息投影下,虚拟图像与患者的身体部位和手术标记一致。医生可以快速看到内部结构患者手术部位的结构、骨盆和髋臼的位置以及手术中标准角度的位置。无需额外的切口和钉棒的帮助,髋臼可以精确抛光,髋臼假体可以精确放置。手术只需约1小时。整个过程符合要求尿酸盐、微创和非破坏性。术后麻醉苏醒后,患者可以下床行走

“虚拟成像技术可以帮助医生更准确地进行手术。可以说,有了这些技术的帮助,医生的手术可以变得更加立体和直观。”熊燕表示,业界早就注意到虚拟成像技术在手术中的作用,国内外多家医院早在2019年4月就进行了相关探索,中南大学湘雅医院肝胆胰外科与材料学院中南大学,使MR技术能够为腹部肿瘤患者完成全腹腔镜胰十二指肠切除术。据该医院称,这是中国首次使用MR技术辅助内镜胰十二指肠切除术。今年3月15日,咽喉头颈外科郑州大学第一附属医院骨科实施了国内首例梨状窝囊肿型颈椎病磁共振手术,骨科、肿瘤外科、神经外科、整形外科等科室近年来也将其应用于部分手术的术前模拟

除了外科外,医学成像、远程医疗和医疗健康教育都是虚拟成像技术应用的热点领域

在医学成像领域,著名的超声检查引入了虚拟成像技术,基于AR的超声扫描引导平台可以提供实实在在的AR扫描针对超声扫描中的定位和图像采集问题,可在手持设备上运行的指南,以便在远程医疗中实现及时、标准化的超声图像采集和筛查

,在5g网络的支持下,虚拟成像技术提高了可视性,降低了延迟风险,并大大提高了效率在医学健康教育领域,借助Mr/VR的“平面立体化”能力,将提高解剖学、外科学等课程的教学效率Mr生成的患者全息图可以显示各种症状和体征,有望取代笨重的临床场景模拟人体模拟器

在医患沟通中,医生可以通过虚拟成像技术向患者及其家属展示患者的病变、组织和器官,使他们能够更好地了解手术过程

此外,虚拟成像技术也开始应用于精神疾病的治疗。在国外,虚拟成像技术已被用于治疗创伤后应激障碍(PTSD)退伍军人中,残障人士的幻肢疼痛、ADHD、孤独症、认知障碍等

与其他强势技术相结合或开创更大的市场

“但目前,虚拟成像技术在实际临床应用中仍处于研发和探索阶段。”熊岩说,“先生+医学”具有广阔的前景,但Mr技术需要医学、影像学、图像处理工程师、软件工程师等学科的合作,进一步提高个体化的准确性和自动匹配,从而为未来个体完美的精密手术提供技术支持

熊燕介绍说从外科医生的角度来看,虚拟成像技术可以针对不同的手术进行精确导航,但目前手术中的精度无法达到毫米级匹配,自主导航功能也需要医生在手术过程中进行调整

“基于技术的精确医学既是一种需求,也是一种趋势。”复旦大学附属中山医院大数据人工智能中心办公室主任张继阳表示,虽然虚拟成像技术在医疗领域的应用才刚刚起步,但预计在不久的将来会给医疗服务领域带来颠覆性的变化,张继阳还指出,医疗领域创新的高技术壁垒和高研发成本,加上长期存在的医疗习惯和观念需要时间改变,使得一些解决方案仍停留在临床试验阶段或商业化的早期阶段。同时,潜在的不确定性市场带来的各方对新医疗技术的不合理定位以及患者个人信息的安全性也可能成为创新实施的障碍,他认为通过整合应用场景及时获取用户反馈,并将虚拟现实技术与医疗云、大数据、临床决策支持系统和医疗机器人,可能会打开一扇独特的医疗行业之门,迎接一个巨大的市场。(李勇)

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