深圳多家醫(yī)院率先嘗試虛擬現(xiàn)實技術(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，盡管近年來虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的進展備受各界關(guān)注及看好，虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前在國內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域的嘗試仍是初步研發(fā)階段，尚未達到臨床醫(yī)療級別的應(yīng)用。
不過多名從事虛擬技術(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成熟、5G技術(shù)的普及應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有望讓更多醫(yī)生和患者受益。
近段時間以來，MR技術(shù)結(jié)合5G的遠程醫(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心卡頓的問題。將來MR結(jié)合AI、5G等黑科技有望實現(xiàn)無人手術(shù)嗎？
基本處于
前期研發(fā)階段
虛擬現(xiàn)實技術(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，近兩年才在國內(nèi)為數(shù)不多的醫(yī)院開展探索嘗試。2015年微軟發(fā)布推出可穿戴式AR設(shè)備HoloLens推動了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用。而總部位于德國柏林的Scopis推出的全息導航平臺，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，目前已經(jīng)幫助醫(yī)生做了超萬臺手術(shù)。記者了解到，虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前在我國主要是用于教學及向病人解釋病情，輔助手術(shù)的應(yīng)用仍處于較為前沿的初步研究階段。
“VR的特點是帶來很強勁的沉浸感，這在教學當中非常重要。比如在地震、火災(zāi)現(xiàn)場做心臟復蘇，因為心理干擾，肯定會影響發(fā)揮，場景式學習是很重要的角度。” 北京大學三名辦主任、超聲科主任醫(yī)師石宇說：“VR醫(yī)療教育的優(yōu)勢還在于節(jié)約培訓成本，學員能夠有更多模擬動手的機會。而數(shù)字化的內(nèi)容具備可復制可拓展性，更有利于傳播。”
不過虛擬技術(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。涉及到多學科領(lǐng)域，需要既懂硬件、算法，又具備醫(yī)學背景的專業(yè)人士。“目前綜合知識背景的相關(guān)人才還是很缺乏的。同時，虛擬技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用開發(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)實技術(shù)在醫(yī)療機構(gòu)的應(yīng)用以怎樣的形式可持續(xù)性進行，也是正在研發(fā)相關(guān)項目的醫(yī)生重點考慮的問題之一。石宇介紹，目前項目與深圳一家虛擬現(xiàn)實技術(shù)公司共同開發(fā)建設(shè)，以建立深圳市虛擬現(xiàn)實臨床應(yīng)用公共服務(wù)平臺，希望能實行創(chuàng)新商業(yè)化的運營方式，以實現(xiàn)平臺自負盈虧和不斷拓展。
而南醫(yī)大深圳醫(yī)院康復科作業(yè)治療師危昔均進行的項目第一筆資金則來自于他在香港理工大學讀博期間所獲得的科創(chuàng)基金。他目前面臨的問題除了項目本身的開發(fā)研究，也涉及到后期項目資金的持續(xù)性投入問題。
危昔均表示目前VR應(yīng)用于康復治療仍在研發(fā)階段，傳統(tǒng)訓練結(jié)合虛擬環(huán)境游戲的康復效果是否優(yōu)于傳統(tǒng)訓練方法仍需要進一步的大樣本研究。但他對于虛擬技術(shù)在康復領(lǐng)域的應(yīng)用非常樂觀。“在醫(yī)療資源緊張的大背景下，價格低廉的虛擬環(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下挑戰(zhàn)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于提高醫(yī)療手術(shù)的效率和安全性越來越得到廣泛認知。
以應(yīng)用MR為開展骨科手術(shù)為例，病人躺在病床上，在手術(shù)室里醫(yī)生一開始看到的軀體部位是有血有肉，但直觀上無法見到骨頭，也不知道腫瘤到底長在哪里。“MR技術(shù)則是將骨頭、血管的3D立體影像與病人所需進行手術(shù)的部位完全覆蓋，對照著影像就可以將腫瘤切掉。”
南醫(yī)大深圳醫(yī)院骨科副主任方國芳解釋說：“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，MR技術(shù)更加精準并具有指導意義，醫(yī)生可以懂得在手術(shù)時如何避開重要血管和神經(jīng)組織。”
“過去實施手術(shù)醫(yī)生需憑自身經(jīng)驗，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，會造成誤差。為醫(yī)生規(guī)劃手術(shù)提供極大便利。”北京大學深圳醫(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)學是個極其嚴謹?shù)男袠I(yè)，利用虛擬技術(shù)構(gòu)建逼真的醫(yī)學模型精準度要求極高。
而3D立體影像的精準度則是手術(shù)的關(guān)鍵。記者采訪了解到，3D模型的精準度取決于術(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)一標準。是算得更快重要，還是算得更準重要？數(shù)學運算算法如何能夠?qū)崿F(xiàn)又快又準，目前仍是挑戰(zhàn)。”方國芳說。
無人手術(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，均達不到臨床醫(yī)療級別的應(yīng)用。不過即便如此，對于神經(jīng)外科等科室的高難度高風險手術(shù)來說，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用則更為謹慎。
目前應(yīng)用于神經(jīng)外科的3D導航術(shù)前規(guī)劃不僅以綠色標出腫瘤所在位置，還可以直觀感受到神經(jīng)纖維分布，患者的語言中樞在哪里，以幫助醫(yī)生在真正進行手術(shù)時確定腫瘤的位置，以及需要重點保護的血管和神經(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切除腫瘤。”北京大學深圳醫(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，對于醫(yī)生開展手術(shù)是重要的參考依據(jù)。”
但3D導航術(shù)前規(guī)劃工作是由醫(yī)生團隊來完成的。往往是做一次開顱手術(shù)需要五六個小時，但進行3D導航術(shù)前規(guī)劃的時間要花費二三十個小時。“在3D導航建模系統(tǒng)中，AI也會根據(jù)影像的密度來分辨病變程度，但往往與真實情況有區(qū)別。”“醫(yī)生必須要根據(jù)自己的判斷來進行修正，一毫米的差距往往決定了病人今后的語言功能。”
同時如何應(yīng)對現(xiàn)實中的干擾因素也是目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)無法解決的。“例如患者體位發(fā)生變化，呼吸稍微急促，就會影響到數(shù)字模型與病人實際情況的匹配度。虛擬現(xiàn)實只能作為輔助手段，經(jīng)驗豐富的醫(yī)生依然是手術(shù)進展順利與否的決定性因素。”楊鴻春說。
“人在手術(shù)上的精準化程度遠高于機器人，且人有自我修正能力，遇到變異情況，會隨時停下來。機器目前還很‘笨’，病人體位改變后，如果還按照原來設(shè)定的數(shù)據(jù)去操作，會帶來一定的風險。手術(shù)中碰到重要組織結(jié)構(gòu)如何報警？如何避免損傷重要的組織器官？如何克服該問題，建立正反饋機制，也是目前研究人員正在努力的方向。”方國芳告訴記者，這也是南方醫(yī)科大學數(shù)字骨科研究團隊正在研究的方向之一。（記者鮑文娟）
