医疗器械的未来:AI+VR

简介


在未来手术中,科技能以前所未有的水平提高手术的精度和效率。

我们会有矩阵动力式的小型手术机器人吗?他们会从病人的身体里取出和放入器官吗?

 

貌似这种有些不可能。从古埃及到现在,手术发展经历了很长的路,医生在3,500年前就做过侵入性手术。仅仅两年前,NASA与美国医疗公司Virtual Incision合作开发了一种可以放置在患者体内,然后由外科医生远程控制的机器人。

 

这就是为什么我坚信外科医生必须重新考虑他们对技术以及他们的职业未来立场的原因。



外科医生必须重新思考他们的专业


外科医生是医疗食物链的顶端。至少这是大众对医疗和自己的经验的影响。没有惊喜。外科医生承担了巨大的责任:在病人的身体上打开一个切口,他们可能导致不可挽回的损害,也可能带来医疗奇迹。 难怪随着数字技术的兴起,手术室和外科医生都青睐新设备,努力尽可能减少切割。

 

为了让每个人都明白科技扩展了外科医生能力,而不是取代了他们,我们需要好好了解这些新型外科技术。

 

外科医生一般让自己与患者保持疏远关系。人类的触觉未必是他们工作的精髓。 然而,随着实践中使用技术解决方案完成重复任务的那部分的,我建议他们重新思考他们的立场。在手术之前和之后以同情的态度治疗患者能确保医疗服务,这点在机器人和人工智能时代也是无可替代的。

 

然而,首先,外科医生必须熟悉影响OR及其工作的技术当前状态。我和委内瑞拉外科医生Rafael Grossmann博士谈到了这些未来技术,他是使用医疗VR进行第一次现场操作的团队的一员,他也是第一个在手术中使用Google Glass的医生。



所以,我对那些将对手术的未来产生巨大影响的技术进行了汇总。

 

1)虚拟现实


在医学史上,Shafi Ahmed癌症外科医生首次在皇家伦敦医院使用虚拟现实相机进行手术。这是手术向前迈进一大步的表现,令人惊讶。每个人都可以通过医疗现实网站和VROR应用程序中实时参与操作。无论是来自开普敦颇有前途的医学生,还是来自西雅图的感兴趣的记者,亦或是担心的亲戚,每个人都可以通过两个360度的照相机来了解外科医生如何从患者的肠中取出癌组织。

 

这为医学教育以及外科医生的培训打开了新的视野。VR可以将医学的教学经验提高到一个新的水平。今天,只有少数学生可以窥视外科医生的手术过程。所以,学习手术技巧很有挑战性。通过使用VR,外科医生可以在全球范围内流动操作,并允许医学生实际上在OR中使用他们的VR护目镜。 The Body VR团队正在创建VR教育内容以及帮助放射科医生、外科医生和医生的传统医学教育的过程模拟内容。我相信很快就会有更多的计划!


2)增强现实

由于VRAR这两个词有些让人迷惑,所以我现在详细的解释下:ARVR有两个非常重要的特性。AR的用户可以接触现实,而AR能尽快地将信息反馈给用户。 有了这些独特的功能,赋予其巨大的潜力,使外科医生的手术过程效率更高。无论是在进行微创手术还是在肝脏中定位肿瘤,AR医疗保健应用程序都有助于挽救生命及治疗患者。

 

正如预期那样,AR市场的声音混杂。越来越多的人进入该市场。前途光明的初创公司Atheer开发了一种Android兼容的可穿戴并且互补的AiR基于云的应用程序,可以提高生产力、协作和产出。 Medsights Tech公司还开发了一个软件对使用增强现实创建肿瘤的准确三维重建可行性进行测试。复杂的图像重建技术基本上赋予外科医生X射线视图 -实时没有任何暴露辐射。EchoPixel的真正3D医疗可视化系统允许医生在开放的3D空间中与患者特定的器官和组织进行交互,使医生能够立即识别、评估和解剖临床上重要的结构。



Grossmann还告诉我,使用HoloLens显示真实的数据解剖模型的HoloAnatomy是一个使用AR的奇妙而且相当直观的方式,明显比传统方法占优势。

 

3)手术机器人


手术机器人是手术中的天才。根据市场分析,这个行业即将兴旺。到2020年,手术机器人的销售额预计将增加近一倍,达到64亿美元。

 

最常见的手术机器人是达芬奇手术系统; 不管你相信与否,这款系统早在15年前就已经引进!它具有放大的3D高清晰度视觉系统和微小的腕式仪器,弯曲和旋转远大于人类的手。使用达芬奇外科系统,外科医生仅仅只用打开几个小切口就可以手术。外科医生在任何时候都可以实现100%控制机器人系统; 并且他或她能够执行更精确的操作。

 

最近,Google已经宣布,它开始与制药巨头Johnson&Johnson合作创建一个新的手术机器人系统。 我很高兴很快就可以看到合作结果。然而,他们并非唯一的竞争对手。剑桥咨询公司的目标是使用AXSIS机器人克服达芬奇的局限性,例如因为达芬奇系统的尺寸大,所以无法在极其详细和脆弱的组织上工作。而他们的机器人组件灵活、体型微小,带有蠕虫状的手臂。开发人员相信它可以在以后的眼科学中得到运用,例如,白内障手术。








7)人工智能将与手术机器人合作


Intuitive Surgical战略副总裁兼外科机器人领域专家Catherine Mohr认为,手术机器人和人工智能的结合将使手术达到新的水平。她很高兴看到IBM WatsonGoogle DeepmindAlpha Go或机器学习算法在外科手术中发挥作用。她设想了人与机器之间紧密的伙伴关系,可以弥补彼此的弱点。

 

在我看来,深度学习系统Enlitic这种AI技术很快就能够诊断疾病和异常现象。遇到极其困难的手术决定时,它还能给外科医生一些指导。



我同意Mohr博士的看法,也相信手术的未来,因为医学的未来意味着人类与医疗技术之间的密切合作。机器人和其他产品的快速技术发展不会取代人类,这一点无需再强调。两者将以我们从来没有见过或梦想过的成功方式做到互补。但只要我们学习,就能实现。



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