瀋陽藍軟MR智能手術導航系統
瀋陽藍軟MR智能手術導航系統瀋陽藍軟智能醫療科技有限公司(以下簡稱「藍軟")專注於MR 混合現實技術和人工智能技術[1]的研究,並努力將更多前沿科學技術在 醫療行業應用及創新,衍生符合行業發展趨勢與產品配套相適應的多 種業務模式。目前,企業主營業務包括:醫學三維影像重建、醫療大 數據分析應用、3D生物器官打印、MR混合現實醫療產品個性化定 制;主營產品包括:MR混合現實手術導航系統、MR假體置換系統、 醫學三維影像自動建模軟件。
目錄
一,案例簡介
本項目通過MR混合現實技術並結合三維重建技術使醫生患者 可以透過MR設備直觀清晰的了解病灶位置,在遠程門診溝通、遠程 術前方案設計、遠程術中指導、遠程術後康復訓練和遠程手術示教等 多個方向提供技術支持。
二、案例背景
近年來,國務院、科技部、衛健委等部委多次發文強調醫療行業 要加快發展人工智能、虛擬現實、增強現實、定位導航等前沿技術, 加快推進智能穿戴設備應用,加快發展智慧醫療等意見。隨着國務院辦公廳《關於促進「互聯網+醫療健康」發展意見》等文件的發布,以 科技手段促進「健康中國"、「智慧醫院建設,構建更為智慧、多元、 便捷的醫療服務體系,成為我國醫療邁向高質量發展的必然選擇。
我國的醫療現狀主要存在着三大問題:醫患關係緊張、醫療資源不平均和醫療不規範。本項目通過建設而MR智能手術導航系統,構 建智慧醫療體系,解決當下在醫療服務過程中,因醫患信息不對稱產 生的問題和矛盾,讓醫生與患者的溝通更加直接、精準、高效。實現 助力醫療數字化發展、智慧城市發展、加快遠程醫療發展。
三,案例介紹
瀋陽藍軟MR智能手術導航系統,將MR混合現實技術、信息數 字技術應用於包括術前、術中、術後的整個醫療過程,引領醫學信息 從一維、二維向三維、四維的跳轉,攻克外科手術的痛點和難題,並 利用AI+雲數據產品形成全新的醫療領域生態環境。
1. 三維模型精準重建病灶部位,術前規劃更清晰
傳統骨科手術,醫生將X片、CT、磁共振[2]等影像學檢查結果,在大腦中進行再現還原,完全依賴主刀醫生的對解剖結構和各種變異 的熟知,手術存在一定安全隱患,病患術後康復效果也有可能會受到 一定影響。混合現實技術通過三維重建算法將患者dicom數據進行三 維模型重建,使用三維模型定位系統將三維模型與患者實體進行一比 一重合,可以讓醫生和醫生,醫生和患者之間的溝通變得更加便捷、 直觀。研究基於5G建立一體化診斷及現實平台,實現多醫院和多中 心之間患者信息同步,跨醫院信息同步時間不大於60s,信息傳輸全 程加密,響應時間不大於2s。可為制定最佳治療方案的提供有力工具, 使得治療方案更加精準、高效。
2. 可穿戴MR眼鏡,術中模型精準匹配實時導航,「透視」可見
混合現實技術可以在外科醫生不充分擴大手術切口的情況下掌 握病人的身體內部信息,併疊加顯示在虛擬的物理空間上,實現精準 的手術治療方案。在術中,主刀醫生和助手醫生通過星圖,獲取全息影像信息,使患者虛擬的3D數字模型與患者病變部位完全重疊在一 起,使醫生擁有了全新的高維度「透視」手術區域的工具。混合現實實 時現實交互方法,針對診斷等保障方面工作,擬採用實時預測校正的 方法實現模型實時可視化顯示,並支持遠程反饋、多視角、沉浸式遠 程輔助,實現對複雜病情的實時指導、診斷、監控,延遲小於200ms。
同時藉助5G網絡的低延遲、高傳輸,以雙向傳輸數據、語音、 圖像等信息為手段,可以實現不受空間限制的遠距離醫療服務,使得 遠程術中實時指導得以實現。系統通過5G遠程通信、混合現實成像技術可以提供專業的醫療技術服務,為醫療衛生條件較差的地區提供 醫療服務。醫生通過MR設備和紅外追蹤設備將專家的手術方案通過 5G網絡同步至需要遠程指導的客戶端,客戶端實時同步患者數據至 指導端,專家針對患者的實施情況會做出相應的調節來指導客戶端的 醫生進行相應的方案操作。專家醫師的手臂可以延伸至千里之外,有 利於優質醫療資源下沉,縮小分級診療差距,減輕患者經濟負擔。
四、典型經驗提煉
(一)具體措施和成效
瀋陽藍軟智能醫療MR眼鏡作為顯示端設備,在術中為醫生提供 360度的全方位視角觀看患者病灶處的三維圖像,三維圖像根據患者 術前的CT數據進行一比一模型重建;術中採用二維碼定位功能,將患者的重建模型與患者本身進行一比一重合,通過手機或PC等移動 端設備控制眼鏡內的重建模型進行移動、旋轉、縮放、透明度增減以及顏色變化,可將患者其他部位組織進行隱藏,着重顯示所需區域及 腫瘤位置;為醫生在術中提供良好的幫助。
系統採用AI智能圖像追蹤算法,通過離散模型動態識別術中的常規手術器械,術中病灶位置,通過雙目深度景深相機實時將目標物 體的空間位置信息同步眼鏡內部,從而實現眼鏡中的模型與實物狀態 實時一致,並為術者提供三維可控制的實時解決方案,減少術中難度, 提高手術精度,為患者減輕痛苦。
(二)借鑑意義
近幾年出現了三維模型重建技術,是通過多層的影像學照片合成 一個3D模型,將其放在平板電腦中,使醫生更加直觀的查看病灶和 各組織、器官、血管的位置關係,但仍是在平面的顯示器查看,且使 用時醫生需要暫停手術,用手或需要助手為其操作觀看。
MR混合現實技術的應用,徹底解決了外科醫生在手術過程中的 這一問題,第一將三維模型完全全息顯示到真實世界,這是真正的 3D物體,你從不同角度將看到其不同角度的效果,改變傳統的閱片 模式;其二,解放了醫生的雙手,使醫生在連續進行手術操作的情況 下,實時查看模型對象;其三,虛擬三維模型和患者真實身體重合會產生一種透視的效果,幫助醫生更加快速的定位病灶及其周圍的血管 和組織器官,以達到精準醫療的目的;其四,虛擬三維模型可以為術 前的手術規劃提供參考,同時也可為醫生在術中精準定位病灶提供導航,從而縮短手術時間,降低手術風險,提高手術成功率。
瀋陽藍軟MR智能手術導航系統將大數據、人工智能、物聯網等 前沿技術融入智慧醫院,形成了全新的醫療領域生態環境,助力智慧 醫療發展和健康中國建設。
參考文獻
- ↑ 人工智能的十大技術及應用,搜狐,2021-10-16
- ↑ 醫生常說的「磁共振」你知道多少?,搜狐,2023-06-12