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智能醫(yī)療

手術(shù)臺上的“元宇宙”!混合現(xiàn)實+機器學(xué)習(xí)=醫(yī)療新“視界”

2025China.cn   2021年09月24日

  縱觀人類醫(yī)學(xué)發(fā)展的歷程,我們經(jīng)歷了從經(jīng)驗醫(yī)學(xué)到循證醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),再到今天的智慧醫(yī)療的持續(xù)迭代,本質(zhì)上是一種生命不斷被數(shù)字化表述和智能化計算分析的過程。而如今智慧醫(yī)療發(fā)展將更加延續(xù)這樣的進(jìn)程,通過人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的深度應(yīng)用,讓醫(yī)療服務(wù)更智能,讓優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源能夠快速復(fù)制擴張,讓更廣范圍的大眾享受到優(yōu)良醫(yī)療體驗。因此,診療流程標(biāo)準(zhǔn)且智能,醫(yī)療資源流轉(zhuǎn)順暢,優(yōu)秀醫(yī)生培養(yǎng)加速將成為智慧醫(yī)療未來發(fā)展的關(guān)鍵!

  微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺,用科技顛覆傳統(tǒng)醫(yī)療!

  現(xiàn)今醫(yī)院有大量先進(jìn)設(shè)備方便對患者進(jìn)行病灶檢查,但仍十分倚重醫(yī)生個人經(jīng)驗,診療效率受限資深醫(yī)生數(shù)量,微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等新興信息技術(shù),讓診療過程一定程度去人力化,用人工智能服務(wù)大幅提高診療效率。同時微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺也致力于在更廣闊的的空間與平臺上加強醫(yī)生之間的交流效率,從而實現(xiàn)醫(yī)療資源的復(fù)制延展,惠及更多人群,構(gòu)建全新醫(yī)療生態(tài),推動智慧醫(yī)療進(jìn)步與發(fā)展。

InnerEye

用 AI 為診療加速

  InnerEye 是 Microsoft Research Cambridge 的一項研究項目,依托最先進(jìn)的人工智能、機器學(xué)習(xí)技術(shù)來對三維醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行自動、定量的分析。

  通常而言,重大疾病例如癌癥的診斷與放射療法需要放射腫瘤學(xué)專家或?qū)I(yè)技術(shù)人員手動檢查、標(biāo)記數(shù)十個 3D CT 掃描圖像,同時由于病灶種類的復(fù)雜與多樣性,這些工作可能需要多個小時不等。作為微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺的重要模塊,InnerEye 采用最新的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法對醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行按體素自動分割,能夠?qū)⒒颊叩臋z查光片與數(shù)據(jù)通過機器學(xué)習(xí)自動進(jìn)行分析,并賦能研究人員、醫(yī)院、生命科學(xué)組織和醫(yī)療保健提供商,讓他們能夠使用 Microsoft Azure 來構(gòu)建醫(yī)學(xué)圖像 AI 模型,大大降低病情診斷與治療計劃時間。

  在 InnerEye 技術(shù)支持下,臨床醫(yī)生能夠從容應(yīng)對日益增長的大眾醫(yī)療需求,并幫助提供精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)以改善患者的治療效果。此外,醫(yī)學(xué)影像功能與其他類型的數(shù)據(jù)結(jié)合將是改變現(xiàn)今醫(yī)療方式的巨大動力,為個性化醫(yī)療奠定堅實基礎(chǔ)。

HoloLens 2

給醫(yī)生與患者一雙“慧”眼

  隨著醫(yī)療科技發(fā)展,傳統(tǒng)的醫(yī)療影像呈現(xiàn)技術(shù)已無法滿足疾病診療所需的更多洞察,平面展示可提供的診斷信息有限,不僅無法展現(xiàn)三維模型的深度信息,其坐標(biāo)參考和位置相對性也不夠直觀,不能展示器官內(nèi)的組織結(jié)構(gòu),無法滿足苛刻的診療要求。

  臨床模擬方面,即使在影像的幫助下,臨床和外科實驗仍需依賴實體標(biāo)本,風(fēng)險大,成本高,具有高危險性的項目難以開展。在個性化、人性化醫(yī)療背景下,如何以更加自然、直觀的方式與患者展開溝通,同樣是醫(yī)療從業(yè)者不斷思考的問題。而醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和龐大數(shù)據(jù)量使渲染、處理、預(yù)測和分析持續(xù)成為醫(yī)療行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。

  微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺搭載無線纜混合現(xiàn)實設(shè)備 HoloLens 2,具有可加強協(xié)作的應(yīng)用和解決方案,提供具有極強沉浸感的舒適混合現(xiàn)實體驗,利用大幅拓寬的視野一次瀏覽更多全息圖。憑借業(yè)界領(lǐng)先的分辨率,更輕松、更舒適地閱讀文本并查看 3D 圖像上的復(fù)雜細(xì)節(jié)。

  在 HoloLens 2支持下,微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺能夠在患者診療、方案制定、手術(shù)執(zhí)行全醫(yī)療流程提供高效溝通與交互。

  1.讓手術(shù)規(guī)劃更加高效合理

  過去,醫(yī)生需要不斷將醫(yī)學(xué)影像與解剖部位進(jìn)行比照,同時兼顧與患者的溝通與講解,整個過程十分低效。而通過將虛擬影像與真實手術(shù)進(jìn)行視覺重疊,在外科手術(shù)前就可以對患者臟器分布、形態(tài),周圍血管、神經(jīng)分布等一目了然,輕松掌握體內(nèi)特征信息,既方便為讓患者和醫(yī)生一起觀看三維病灶模型,更直觀地了解疾病狀況和相應(yīng)治療方案,同時也能助力醫(yī)生快速確定最佳手術(shù)方案。

  2.身臨其境的交流讓醫(yī)療資源外延

  應(yīng)對復(fù)雜病情,在制定治療方案前醫(yī)生會舉行會診引入更多資深醫(yī)生的意見,微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺中的虛擬會議廳功能得益于 HoloLens 所具有的實時通信能力,該解決方案允許多人同步觀看相同的數(shù)字與現(xiàn)實疊加的場景。現(xiàn)在,無論是查房討論,還是專家遠(yuǎn)程會診,醫(yī)生無需面對 CT 圖片等反復(fù)通話,更不用在照片上做出標(biāo)記再回傳至手術(shù)現(xiàn)場,醫(yī)生可以展現(xiàn)患者的個體化 Dicom 影像模型,放置在真實物理環(huán)境的“畫布”上,無論身處何地,不同人員只要戴上 HoloLens 就可以獲得與現(xiàn)場相同的視野和畫面,通過一系列手勢,自主調(diào)節(jié)畫面內(nèi)容、放置標(biāo)記、添加重要提示信息,這種實時的可交互性讓醫(yī)療交流具有身臨其境之感。高效且直觀的交流讓資深醫(yī)生能夠為更多病患提供醫(yī)療建議,有助于醫(yī)療資源的外延,造福更多大眾。

  3.術(shù)中指引,提升安全性與效率

  混合現(xiàn)實以疊加顯示的方式讓過去不可見、不可觸的對象在手術(shù)開始前就變得“活靈活現(xiàn)”,為術(shù)者提供更具參考價值的影像信息。有效提升空間感知能力,無論是心血管支架,還是骨釘,都可以清晰而精準(zhǔn)的被定位和識別,將手術(shù)創(chuàng)傷降至最低。同時,有效縮短手術(shù)時間,在全息影像的輔助下,主刀醫(yī)生可以更好的觀察穿刺深度等,過去在術(shù)中需要花費數(shù)十分鐘和其它醫(yī)生討論的內(nèi)容,現(xiàn)在只需在全息影像上看幾眼就可直觀得出結(jié)論,從而更快做出正確決策。

為醫(yī)生成長加速

  智慧醫(yī)療在于技術(shù)與醫(yī)生結(jié)合,目前傳統(tǒng)醫(yī)生的培養(yǎng)計劃需要經(jīng)歷學(xué)習(xí)、規(guī)培、實習(xí)等多個階段,歷時近十年。因此微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺不僅為醫(yī)生提供強大的技術(shù)支持提升診療效率,同時也依托先進(jìn)技術(shù),為醫(yī)生的成長加速。

  對于醫(yī)學(xué)生而言,導(dǎo)師的每一臺成功手術(shù)都是珍貴的教材,微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺借助先進(jìn)影像技術(shù)能夠迅速將導(dǎo)師手術(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字化教材,同時依托微軟 Azure 云平臺進(jìn)行分享,讓醫(yī)學(xué)生能夠隨時隨地進(jìn)行靈活學(xué)習(xí)。此外,借助 HoloLens 混合現(xiàn)實醫(yī)療影像解決方案還可以提供強大的示教支持,對以往受限于標(biāo)本、場地和成本的解剖、手術(shù)訓(xùn)練和臨床實驗等進(jìn)行充分模擬,醫(yī)學(xué)生無法在病人身上實踐的操作能夠在完美還原的虛擬模型上進(jìn)行實操演練,快速提升個人能力。

  從理論到實踐,微軟 MR 臨床醫(yī)學(xué)平臺為醫(yī)學(xué)生們提供完備全面的學(xué)習(xí)支持,加快醫(yī)生成長,為智慧醫(yī)療進(jìn)程注入強大動力。

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