張?jiān)牵喝斯ぶ悄苁俏磥?lái)醫(yī)院的中心，智能醫(yī)療讓不可能成為可能

在全國(guó)各抗疫前線、復(fù)工現(xiàn)場(chǎng)，出現(xiàn)越來(lái)越多智能機(jī)器人的身影，它們成為疫情防控中技術(shù)支撐的“實(shí)力代言人”。今年初，我國(guó)自主研發(fā)的全球首套六自由度遠(yuǎn)程超聲機(jī)器人先后在雷神山醫(yī)院、江岸方艙醫(yī)院、黃陂方艙等醫(yī)院應(yīng)用。作為當(dāng)前最先進(jìn)的遠(yuǎn)程超聲診斷手段，該機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程超聲診斷，全程可由醫(yī)生遠(yuǎn)程完成操作，將病人端醫(yī)護(hù)操作減少至最低，在抗擊疫情期間起到了重要作用。

“人工智能是未來(lái)醫(yī)院的中心落腳點(diǎn)，機(jī)器人也將會(huì)擁有更多可能，去解決我們看病的種種問(wèn)題?！眱?nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院數(shù)字醫(yī)學(xué)中心暨智能醫(yī)療機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人張?jiān)遣┦勘硎?，智能化診療是未來(lái)更多疾病的首選，也將成為廣大患者“最美的期待”。

張?jiān)歉嬖V記者，目前該實(shí)驗(yàn)室已開(kāi)展國(guó)內(nèi)首個(gè)七自由度遠(yuǎn)程超聲機(jī)器人系統(tǒng)研發(fā)，該系統(tǒng)將集成多傳感仿真探頭、七自由度機(jī)械臂、復(fù)合材料工具端、多模態(tài)圖像融合系統(tǒng)、穿刺定位裝置、高保真低延時(shí)圖像傳輸、高精度機(jī)械臂柔性控制、力反饋等先進(jìn)技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程超聲診斷的同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)穿刺活檢、協(xié)同手術(shù)定位。

外科手術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將逐步實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)化、可視化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化。新興技術(shù)，如AI技術(shù)、3D影像重建、機(jī)械高精度遙控等技術(shù)的交叉融合，開(kāi)始進(jìn)入臨床應(yīng)用，輔助醫(yī)生完成手術(shù)。這樣的機(jī)器人輔助系統(tǒng)，能幫助外科手術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的臨床獲益，縮短醫(yī)生對(duì)復(fù)雜手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線，通過(guò)縮減術(shù)后住院時(shí)間減輕支付負(fù)擔(dān)，通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)提高患者生活質(zhì)量。

2019年初，來(lái)自呼和浩特市武川縣的張女士在內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院順利完成了經(jīng)皮骶髂關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)。這一臺(tái)簡(jiǎn)單而技術(shù)成熟的手術(shù)，卻是醫(yī)院的一件大事，因?yàn)檫@是自治區(qū)第一臺(tái)利用手術(shù)機(jī)器人輔助的手術(shù)。

該骨科手術(shù)機(jī)器人名叫“AIOOR”，它不僅是行業(yè)領(lǐng)先的數(shù)字骨科臨床工具，更是國(guó)內(nèi)第一個(gè)無(wú)遮擋骨科手術(shù)機(jī)器人，將我區(qū)骨科醫(yī)療診治帶入了新的發(fā)展里程。

張?jiān)且彩枪强剖中g(shù)機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)的帶頭人，他介紹說(shuō)：“‘AIOOR’最主要的功能是術(shù)中定位導(dǎo)航，涉及的技術(shù)包括影像重構(gòu)、三維規(guī)劃、定位系統(tǒng)、機(jī)械臂等，通過(guò)提高手術(shù)精度、標(biāo)準(zhǔn)化，縮短醫(yī)生學(xué)習(xí)曲線和手術(shù)時(shí)間來(lái)提高臨床獲益。帶著眾多優(yōu)勢(shì)的AIOOR骨科手術(shù)機(jī)器人，目前已申請(qǐng)國(guó)家專利30項(xiàng)。”

此外，3D打印與混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（MR）也成為該實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)開(kāi)展科研應(yīng)用領(lǐng)域的新方向。

3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為外科手術(shù)提供了新的方式，可以進(jìn)行術(shù)前觀察手術(shù)部位，制訂手術(shù)方案，改變了傳統(tǒng)的手術(shù)規(guī)劃模式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個(gè)重要方向，是仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合，是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和軟硬件技術(shù)的成熟，使電腦構(gòu)建的三維虛擬現(xiàn)實(shí)圖形可直接指導(dǎo)臨床應(yīng)用，而人機(jī)交互界面及演示技術(shù)的發(fā)展，為三維虛擬現(xiàn)實(shí)圖像在臨床的應(yīng)用提供了一個(gè)很好的舞臺(tái)。

“數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)，為外科手術(shù)的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)開(kāi)辟了全新途徑?？梢愿鶕?jù)CT或MRI數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)建立人體組織結(jié)構(gòu)的三維模型，賦予相應(yīng)的紋理以提高真實(shí)感，并可實(shí)現(xiàn)該組織結(jié)構(gòu)的三維動(dòng)態(tài)顯示?！睆?jiān)歉嬖V記者，虛擬環(huán)境還為操作者提供了方便的三維交互工具，可以模擬手術(shù)的定位與操作。

混合現(xiàn)實(shí) （MR）技術(shù)是VR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，MR技術(shù)結(jié)合了VR與AR的優(yōu)勢(shì)，能夠更好地將AR技術(shù)體現(xiàn)出來(lái)。該技術(shù)通過(guò)在虛擬環(huán)境中引入現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景信息，在虛擬世界、現(xiàn)實(shí)世界和用戶之間搭起一個(gè)交互反饋的信息回路，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的真實(shí)感。通過(guò)CT和MRI影像數(shù)據(jù)采集，利用面向人工智能的圖像壓縮工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化、處理，可以在壓縮圖像體積的同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、快捷地傳輸，讓接收的圖像實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的建模，生成可以識(shí)別的STL格式3D數(shù)字化模型，以供臨床教學(xué)和手術(shù)所用。

目前，作為國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板設(shè)計(jì)與應(yīng)用的單位之一，內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院數(shù)字醫(yī)學(xué)中心已與區(qū)內(nèi)多家醫(yī)院合作開(kāi)展了相關(guān)研究。

我國(guó)智能化手術(shù)設(shè)備研究起步較晚，市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外巨頭壟斷，目前多為引進(jìn)購(gòu)買國(guó)外設(shè)備，只針對(duì)有限的手術(shù)適應(yīng)癥開(kāi)展為數(shù)不多的手術(shù)，真正意義上的智能化手術(shù)設(shè)備基礎(chǔ)與臨床實(shí)用化研究還較少。另一方面，由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)學(xué)研用的科研創(chuàng)新機(jī)制還不完善，很少有骨科醫(yī)生參加真正滿足臨床實(shí)際需求的智能化微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)的研發(fā)，造成對(duì)相關(guān)設(shè)備的基本原理、使用方法、手術(shù)適應(yīng)癥的選擇還沒(méi)有完全正確掌握，昂貴的產(chǎn)品價(jià)格嚴(yán)重制約該技術(shù)在中國(guó)的普及。

未來(lái)已來(lái)。加強(qiáng)人工智能應(yīng)用，引領(lǐng)醫(yī)學(xué)智能發(fā)展，將成為未來(lái)醫(yī)院發(fā)展的“風(fēng)向標(biāo)”。

“醫(yī)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了創(chuàng)新時(shí)代，沒(méi)有核心技術(shù)，醫(yī)院就沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的科研地基。相信人工智能將助力醫(yī)院打造我區(qū)醫(yī)療智能產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)地位，以及具有一定影響力的人工智能創(chuàng)新高地?！睆?jiān)钦f(shuō)。