給手術裝導航 讓醫生能“透視”

3D影像、虛擬現實……成都智能化影像診療讓手術更精准

2020年03月27日07:41  來源:成都日報
 
原標題:給手術裝導航 讓醫生能“透視”

  通過三維重建、投影和虛擬現實技術,醫生可全景觀看器官的形態、大小以及細微結構

  開欄語

  成都博奧晶芯生物科技有限公司聯合清華大學、四川大學華西醫院共同設計開發的核酸檢測試劑盒在1.5小時內便可一次性檢測出包括新型冠狀病毒在內的6種呼吸道常見病毒﹔通過三維影像直觀准確地呈現病情信息﹔社區用戶通過新希望鮮小廚的小程序線上預約生鮮,次日到店自提或者配送到家……疫情期間,一系列成都新經濟領域的企業銷售逆勢增長、產品脫穎而出。

  其背后是數字經濟、智能經濟、綠色經濟、創意經濟、流量經濟、共享經濟“六大新經濟形態”在各類應用場景中的蓬勃發展。從新經濟這個窗口,我們看到了成都經濟的韌性、成都市場的潛能。圍繞於此,本報今起推出“新經濟、新活力、新未來”系列報道,關注在此次疫情防控中化危為機,憑借引領性的關鍵核心技術逆勢而上的成都新經濟企業。

  一個技術的改變,所帶來的影響可能不僅是一個產品、一個公司,還會是一群人、一種生活方式,醫療技術的進步尤甚。“早發現、早報告、早診斷、早隔離、早治療”是防控新型冠狀病毒傳播流行的重要措施之一。其中,“早診斷”是關鍵一步。面對此次新冠肺炎出現的“無症狀”“多次核酸檢測呈陰性”等情況,是否具有肺炎影像學特征成為醫生判斷的主要依據之一。

  醫學精准,影像先行。影像精准,技術先行。面對疫情,智能化的醫療影像診療在各家醫院緊急“走馬上任”。相較於醫生對病例CT影像的肉眼分析,立體、三維的影像可以更加直觀、准確地呈現病情信息。成都的一家新經濟企業——成都中創五聯科技有限公司正是通過大量真實、有代表性的典型案例,將傳統的2D影像數據精准還原,轉換成超高精度的3D模型並通過虛擬空間予以呈現和交互。

  “我們的多模態產品不僅可以選擇最適合的場景和最佳的角度對病灶進行觀察和研究,還能針對患者的實際模型確定手術最佳的位置、路徑及方案,這種身臨其境的直觀體驗,為醫生、患者及其家屬提供了一種全新的溝通語言。”公司CEO張可告訴記者,公司的多模態融合配准等技術已處於國際第一梯隊。

  直擊行業痛點

  為醫生創造一雙“透視眼”

  龐大的腫瘤細胞團有時會像章魚一樣包裹著或滲透到人體正常器官中,危害人體健康。該怎樣手術?該切除哪裡?以前,外科醫生往往需要借助影像“片子”等來想象——進行空間想象﹔甚至做一會兒手術,就要再看看“片子”。而成都一家新經濟企業——成都中創五聯科技有限公司通過三維重建、投影和虛擬現實技術(VR,Virtual Reality),已經能把二維的圖像轉化成三維的模型,並呈現在大屏幕上,成為手術的“地圖”。

  2019年11月22日,天津醫科大學總醫院順利完成全市首例AR輔助左腎癌腎部分切除術。通過中創新影多模態三維醫學影像手術計劃系統,劉曉強教授將病人的腫瘤與周圍組織結構包括動脈、靜脈、腎的集合系統以三維可視化方式呈現,准確直觀地展現了病灶與毗鄰重要組織結構關系,為手術方案的定制提供了重要的輔助信息。

  劉曉強借助AR技術對腫瘤進行了精准定位,通過虛實結合的方式實施參照對比,確定了腎臟腫瘤和正常腎臟組織的毗鄰關系,並明確了腫瘤的供應血管,在切除腫瘤過程中做到了最大限度地保留正常腎單位,最終實現了免縫合完全切除,腫瘤包膜完整。手術最終安全、順利地完成。

  “這項多模態醫學影像三維可視化技術開創了精准泌尿外科新模式,術前可精准評估手術風險,可以與家屬有效溝通講解,制定最科學詳細的手術方案,術中實時導航,精准定位病灶位置,降低了手術的風險。”劉曉強評價道,不僅將手術“簡單化”,並且對於天津醫科大學總醫院打造數字化智能化醫院的目標,有一定的積極作用,造福廣大患者。醫學科技的進步伴隨著精准手術時代的來臨,意味著手術將會保留更多的器官組織,將會有更少的並發症,將會更大程度提高患者的生活質量。

  “CT與MR檢查往往在不同設備、不同時間得到的圖像會受到患者體位、呼吸狀態、腸道蠕動、膽囊、膀胱充盈程度等因素的影響。其中患者體位多為線性變換,呼吸、腸道、膽囊、膀胱狀態的改變多為非線性變換。”張可介紹道,因此公司多模態影像配准通過對不同模態之間圖像的變換進行建模。醫生可通過360°全景觀看器官的形態、大小以及細微結構,清楚看到病變的邊緣、實質、直徑。非影像專業醫生能通過VR的直觀呈現實現精准診斷,使患者得到個性化治療,從而降低手術風險,提高治愈率。

  瞄准千億市場

  應用場景為企業發展提供寶貴條件

  據火石創造發布的《醫療影像的市場圖譜和行業發展分析》2017年報告指出,據國內過去5年的醫療整體支出,預計到2020年中國醫學影像市場規模將達6000億至8000億人民幣。

  “醫學影像產業主要分為兩個部分,一是影像設備,包括零部件廠商、整機廠商、軟件,最終服務對象是醫生,以機器或系統的銷售收入作為統計口徑,壁壘是包括技術研發能力和銷售能力。”張可告訴記者,二是影像診療也就是中創五聯目前所在的領域,包括醫生、影像中心、影像耗材、遠程診斷服務等,在影像設備產出圖像的基礎上附加醫生的勞動成本,最終服務對象是患者,以診療收入作為統計口徑,主要壁壘包括經驗、患者量、技術。一個以生產為主,一個是以服務為主。

  不同於影像設備,影像診療服務需要在實際應用場景中不斷通過數據積累,問題反饋逐步完善和改進。“但受制於患者及醫生理解偏差、使用習慣轉變、醫療機構接受程度低等因素影響,影像診療服務還未能大規模應用,有些業務難以形成經驗積累。”張可坦言道,此次新冠肺炎疫情為公司部分業務提供了較長時間、較大規模的應用探索,並在用戶中形成較好的感官認知和使用慣性,相信這將促進相關影像診療業務加快商業化進程。

  目前,中創五聯科技已經與華西醫院、珠江醫院、南方醫科大學、四川大學等伙伴達成戰略合作。“給優惠不如給機會,對於我們這樣掌握了核心技術的新經濟企業來說,有正確的方向,找資金並不難。”張可表示,成都不僅醫療健康市場廣闊,同時還通過應用場景為新經濟企業在蓉發展提供“入口”、市場機會。正是這些機會給企業的發展創造了寶貴的條件。

  不只是中創五聯,大量的成都新經濟企業在此次疫情防控中化危為機,憑借引領性的關鍵核心技術逆勢而上。成都縱橫自動化技術股份有限公司以5G網絡為核心的無人機雲、網、端、安全及應用的端到端系統化解決方案﹔成都海威華芯科技有限公司先進的化合物半導體集成電路制造技術和生產線,填補了國內空白,達到國際先進水平,可為客戶提供穩定、可靠、高效、優質的化合物半導體代工服務﹔奧泰醫療系統有限責任公司自主研發、設計和生產了全球首台32通道超導磁醫學成像系統……(記者 程怡欣 圖片由受訪者提供)

(責編:李強強、高紅霞)