虛擬現(xiàn)實(shí) 離臨床應(yīng)用有多遠(yuǎn) ？

深圳多家醫(yī)院率先嘗試虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的進(jìn)展備受各界關(guān)注及看好，虛擬現(xiàn)實(shí)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(dá)到臨床醫(yī)療級(jí)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(zhǔn)成熟、5G技術(shù)的普及應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有望讓更多醫(yī)生和患者受益 。

　　近段時(shí)間以來 ，MR技術(shù)結(jié)合5G的遠(yuǎn)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(dān)心卡頓的問題。將來MR結(jié)合AI、5G等黑科技有望實(shí)現(xiàn)無人手術(shù)嗎？

　　基本處于前期研發(fā)階段

　　虛擬現(xiàn)實(shí)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(dòng)了虛擬現(xiàn)實(shí)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(dǎo)航平臺(tái)，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(dǎo) ，目前已經(jīng)幫助醫(yī)生做了超萬臺(tái)手術(shù)。記者了解到，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前在我國主要是用于教學(xué)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(diǎn)是帶來很強(qiáng)勁的沉浸感，這在教學(xué)當(dāng)中非常重要。比如在地震 、火災(zāi)現(xiàn)場做心臟復(fù)蘇，因?yàn)樾睦砀蓴_ ，肯定會(huì)影響發(fā)揮 ，場景式學(xué)習(xí)是很重要的角度 。” 北京大學(xué)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(xùn)成本，學(xué)員能夠有更多模擬動(dòng)手的機(jī)會(huì)。而數(shù)字化的內(nèi)容具備可復(fù)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(xué)科領(lǐng)域 ，需要既懂硬件、算法，又具備醫(yī)學(xué)背景的專業(yè)人士 。“目前綜合知識(shí)背景的相關(guān)人才還是很缺乏的 。同時(shí)，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(shí)技術(shù)在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的應(yīng)用以怎樣的形式可持續(xù)性進(jìn)行 ，也是正在研發(fā)相關(guān)項(xiàng)目的醫(yī)生重點(diǎn)考慮的問題之一。石宇介紹 ，目前項(xiàng)目與深圳一家虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)公司共同開發(fā)建設(shè) ，以建立深圳市虛擬現(xiàn)實(shí)臨床應(yīng)用公共服務(wù)平臺(tái) ，希望能實(shí)行創(chuàng)新商業(yè)化的運(yùn)營方式，以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自負(fù)盈虧和不斷拓展。

　　而南醫(yī)大深圳醫(yī)院康復(fù)科作業(yè)治療師危昔均進(jìn)行的項(xiàng)目第一筆資金則來自于他在香港理工大學(xué)讀博期間所獲得的科創(chuàng)基金。他目前面臨的問題除了項(xiàng)目本身的開發(fā)研究，也涉及到后期項(xiàng)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(fù)治療仍在研發(fā)階段 ，傳統(tǒng)訓(xùn)練結(jié)合虛擬環(huán)境游戲的康復(fù)效果是否優(yōu)于傳統(tǒng)訓(xùn)練方法仍需要進(jìn)一步的大樣本研究 。但他對于虛擬技術(shù)在康復(fù)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(jià)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(dāng)下挑戰(zhàn)

　　虛擬現(xiàn)實(shí)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(rèn)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(jìn)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(zhǔn)并具有指導(dǎo)意義，醫(yī)生可以懂得在手術(shù)時(shí)如何避開重要血管和神經(jīng)組織 。”

　　“過去實(shí)施手術(shù)醫(yī)生需憑自身經(jīng)驗(yàn)，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(huì)造成誤差 。為醫(yī)生規(guī)劃手術(shù)提供極大便利。”北京大學(xué)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(xué)是個(gè)極其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男袠I(yè)，利用虛擬技術(shù)構(gòu)建逼真的醫(yī)學(xué)模型精準(zhǔn)度要求極高 。

　　而3D立體影像的精準(zhǔn)度則是手術(shù)的關(guān)鍵 。記者采訪了解到，3D模型的精準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。是算得更快重要，還是算得更準(zhǔn)重要 ？數(shù)學(xué)運(yùn)算算法如何能夠?qū)崿F(xiàn)又快又準(zhǔn)，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(yuǎn)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(dá)不到臨床醫(yī)療級(jí)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(fēng)險(xiǎn)手術(shù)來說，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用則更為謹(jǐn)慎。

　　目前應(yīng)用于神經(jīng)外科的3D導(dǎo)航術(shù)前規(guī)劃不僅以綠色標(biāo)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(jìn)行手術(shù)時(shí)確定腫瘤的位置 ，以及需要重點(diǎn)保護(hù)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(xué)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(dǎo)航術(shù)前規(guī)劃工作是由醫(yī)生團(tuán)隊(duì)來完成的 。往往是做一次開顱手術(shù)需要五六個(gè)小時(shí) ，但進(jìn)行3D導(dǎo)航術(shù)前規(guī)劃的時(shí)間要花費(fèi)二三十個(gè)小時(shí)。“在3D導(dǎo)航建模系統(tǒng)中 ，AI也會(huì)根據(jù)影像的密度來分辨病變程度 ，但往往與真實(shí)情況有區(qū)別 。”“醫(yī)生必須要根據(jù)自己的判斷來進(jìn)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(shí)如何應(yīng)對現(xiàn)實(shí)中的干擾因素也是目前虛擬現(xiàn)實(shí)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(huì)影響到數(shù)字模型與病人實(shí)際情況的匹配度。虛擬現(xiàn)實(shí)只能作為輔助手段 ，經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生依然是手術(shù)進(jìn)展順利與否的決定性因素 。”楊鴻春說 。

　　“人在手術(shù)上的精準(zhǔn)化程度遠(yuǎn)高于機(jī)器人 ，且人有自我修正能力 ，遇到變異情況，會(huì)隨時(shí)停下來 。機(jī)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(huì)帶來一定的風(fēng)險(xiǎn) 。手術(shù)中碰到重要組織結(jié)構(gòu)如何報(bào)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(jī)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(xué)數(shù)字骨科研究團(tuán)隊(duì)正在研究的方向之一。