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3D影像、虚拟现实……成都智能化影像诊疗让手术更精准

2020-03-27 07:25   来源: 成都日报   编辑: 韩钰宁   责任编辑: 马兰

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通过三维重建、投影和虚拟现实技术,医生可全景观看器官的形态、大小以及细微结构

开栏语

成都博奥晶芯生物科技有限公司联合清华大学、四川大学华西医院共同设计开发的核酸检测试剂盒在1.5小时内便可一次性检测出包括新型冠状病毒在内的6种呼吸道常见病毒;通过三维影像直观准确地呈现病情信息;社区用户通过新希望鲜小厨的小程序线上预约生鲜,次日到店自提或者配送到家……疫情期间,一系列成都新经济领域的企业销售逆势增长、产品脱颖而出。

其背后是数字经济、智能经济、绿色经济、创意经济、流量经济、共享经济“六大新经济形态”在各类应用场景中的蓬勃发展。从新经济这个窗口,我们看到了成都经济的韧性、成都市场的潜能。围绕于此,本报今起推出“新经济、新活力、新未来”系列报道,关注在此次疫情防控中化危为机,凭借引领性的关键核心技术逆势而上的成都新经济企业。

一个技术的改变,所带来的影响可能不仅是一个产品、一个公司,还会是一群人、一种生活方式,医疗技术的进步尤甚。“早发现、早报告、早诊断、早隔离、早治疗”是防控新型冠状病毒传播流行的重要措施之一。其中,“早诊断”是关键一步。面对此次新冠肺炎出现的“无症状”“多次核酸检测呈阴性”等情况,是否具有肺炎影像学特征成为医生判断的主要依据之一。

医学精准,影像先行。影像精准,技术先行。面对疫情,智能化的医疗影像诊疗在各家医院紧急“走马上任”。相较于医生对病例CT影像的肉眼分析,立体、三维的影像可以更加直观、准确地呈现病情信息。成都的一家新经济企业——成都中创五联科技有限公司正是通过大量真实、有代表性的典型案例,将传统的2D影像数据精准还原,转换成超高精度的3D模型并通过虚拟空间予以呈现和交互。

“我们的多模态产品不仅可以选择最适合的场景和最佳的角度对病灶进行观察和研究,还能针对患者的实际模型确定手术最佳的位置、路径及方案,这种身临其境的直观体验,为医生、患者及其家属提供了一种全新的沟通语言。”公司CEO张可告诉记者,公司的多模态融合配准等技术已处于国际第一梯队。

直击行业痛点

为医生创造一双“透视眼”

庞大的肿瘤细胞团有时会像章鱼一样包裹着或渗透到人体正常器官中,危害人体健康。该怎样手术?该切除哪里?以前,外科医生往往需要借助影像“片子”等来想象——进行空间想象;甚至做一会儿手术,就要再看看“片子”。而成都一家新经济企业——成都中创五联科技有限公司通过三维重建、投影和虚拟现实技术(VR,Virtual Reality),已经能把二维的图像转化成三维的模型,并呈现在大屏幕上,成为手术的“地图”。

2019年11月22日,天津医科大学总医院顺利完成全市首例AR辅助左肾癌肾部分切除术。通过中创新影多模态三维医学影像手术计划系统,刘晓强教授将病人的肿瘤与周围组织结构包括动脉、静脉、肾的集合系统以三维可视化方式呈现,准确直观地展现了病灶与毗邻重要组织结构关系,为手术方案的定制提供了重要的辅助信息。

刘晓强借助AR技术对肿瘤进行了精准定位,通过虚实结合的方式实施参照对比,确定了肾脏肿瘤和正常肾脏组织的毗邻关系,并明确了肿瘤的供应血管,在切除肿瘤过程中做到了最大限度地保留正常肾单位,最终实现了免缝合完全切除,肿瘤包膜完整。手术最终安全、顺利地完成。

“这项多模态医学影像三维可视化技术开创了精准泌尿外科新模式,术前可精准评估手术风险,可以与家属有效沟通讲解,制定最科学详细的手术方案,术中实时导航,精准定位病灶位置,降低了手术的风险。”刘晓强评价道,不仅将手术“简单化”,并且对于天津医科大学总医院打造数字化智能化医院的目标,有一定的积极作用,造福广大患者。医学科技的进步伴随着精准手术时代的来临,意味着手术将会保留更多的器官组织,将会有更少的并发症,将会更大程度提高患者的生活质量。

“CT与MR检查往往在不同设备、不同时间得到的图像会受到患者体位、呼吸状态、肠道蠕动、胆囊、膀胱充盈程度等因素的影响。其中患者体位多为线性变换,呼吸、肠道、胆囊、膀胱状态的改变多为非线性变换。”张可介绍道,因此公司多模态影像配准通过对不同模态之间图像的变换进行建模。医生可通过360°全景观看器官的形态、大小以及细微结构,清楚看到病变的边缘、实质、直径。非影像专业医生能通过VR的直观呈现实现精准诊断,使患者得到个性化治疗,从而降低手术风险,提高治愈率。

瞄准千亿市场

应用场景为企业发展提供宝贵条件

据火石创造发布的《医疗影像的市场图谱和行业发展分析》2017年报告指出,据国内过去5年的医疗整体支出,预计到2020年中国医学影像市场规模将达6000亿至8000亿人民币。

“医学影像产业主要分为两个部分,一是影像设备,包括零部件厂商、整机厂商、软件,最终服务对象是医生,以机器或系统的销售收入作为统计口径,壁垒是包括技术研发能力和销售能力。”张可告诉记者,二是影像诊疗也就是中创五联目前所在的领域,包括医生、影像中心、影像耗材、远程诊断服务等,在影像设备产出图像的基础上附加医生的劳动成本,最终服务对象是患者,以诊疗收入作为统计口径,主要壁垒包括经验、患者量、技术。一个以生产为主,一个是以服务为主。

不同于影像设备,影像诊疗服务需要在实际应用场景中不断通过数据积累,问题反馈逐步完善和改进。“但受制于患者及医生理解偏差、使用习惯转变、医疗机构接受程度低等因素影响,影像诊疗服务还未能大规模应用,有些业务难以形成经验积累。”张可坦言道,此次新冠肺炎疫情为公司部分业务提供了较长时间、较大规模的应用探索,并在用户中形成较好的感官认知和使用惯性,相信这将促进相关影像诊疗业务加快商业化进程。

目前,中创五联科技已经与华西医院、珠江医院、南方医科大学、四川大学等伙伴达成战略合作。“给优惠不如给机会,对于我们这样掌握了核心技术的新经济企业来说,有正确的方向,找资金并不难。”张可表示,成都不仅医疗健康市场广阔,同时还通过应用场景为新经济企业在蓉发展提供“入口”、市场机会。正是这些机会给企业的发展创造了宝贵的条件。

不只是中创五联,大量的成都新经济企业在此次疫情防控中化危为机,凭借引领性的关键核心技术逆势而上。成都纵横自动化技术股份有限公司以5G网络为核心的无人机云、网、端、安全及应用的端到端系统化解决方案;成都海威华芯科技有限公司先进的化合物半导体集成电路制造技术和生产线,填补了国内空白,达到国际先进水平,可为客户提供稳定、可靠、高效、优质的化合物半导体代工服务;奥泰医疗系统有限责任公司自主研发、设计和生产了全球首台32通道超导磁医学成像系统……

本报记者 程怡欣 图片由受访者提供

原标题:给手术装导航 让医生能“透视”

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