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当"黑科技"照进现实,助力常州遇“健”未来
来源:常州网 作者: 日期:2019-08-23  报料热线:86598222

  未来孕育在过去,萌生于现在。像混合现实、肠道微生态、康复机器人、3D打印、时差成像技术等“黑科技”在常州的一些医院和公司已初见端倪。这些科技力量通过提供强大工具、数据和解决方案来更新对健康的认知,革新医疗的面貌。 如何将“常乐之州”打造成“健康之城”?当医疗拥抱科技,常州就会遇“健”未来。

混合现实技术,让医生拥有高维度“透视眼”

  常州一院脊柱外科副主任仇胥斌戴着MR眼镜,患者皮肤下的肌肉、脊椎、血管和神经就以3D影像呈现眼前,和真实的病灶完全叠加在一起,全部透明化清晰可见。手术在3小时内完成,比往常减少了40分钟……这不是科幻电影里的镜头,而是常州一院率先在国内开展混合现实技术引导下为一位14岁少女实施脊柱侧弯矫形手术的场景。

  混合现实(Mixed Reality,简称MR)技术是在现实场景里加入虚拟数字画面,在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。术前通过技术手段读取病人的CT、核磁共振、X光等原始数据,在此基础上生成病灶的3D模型并载入MR设备。3D模型不但可以从任意角度浏览、缩放、调节亮度与对比度,还能隐藏与透明化各种组织。

  MR结合了AR和VR技术的优势,是未来的趋势。“全院面对新技术的态度就是积极拥抱,我们不害怕科技对医学旧体系的冲击。”仇胥斌说,在临床中实践这项技术,常州一院不仅在全国是最早一批医院之一,而且探索深度与全国少数几家顶级医院相当,目前使用MR的手术已经累积了40余例。

  仇胥斌说,10年前,腹腔镜技术让肝胆外科、胃肠外科、泌尿外科等科室的治疗方式发生了翻天覆地的变化。近5年来,“微创”的理念深入人心,但手术切口变小的同时牺牲了医生的部分可视性,有时就需要数字导航系统等辅助设备来成为医生的“另一双眼”。但在遇到复杂的手术情况下,这些技术显然还是达不到临床需求。

  “精准”“安全”“有效”近年来愈加获得医患双方的重视。MR使医生在不扩大手术切口的情况下,获取肉眼看不到的内部器官的视觉和空间信息,所有的“雷区”都清晰可见,把手术的危险系数进一步降低。“借助于MR, 医生拥有高维度‘透视’手术区域的工具,手术的精确性、安全性和有效性均得到更大的提升。”仇胥斌说。

  未来,混合现实技术不仅可广泛使用在外科手术中,也可以应用于康复医学、远程会诊等领域,从手术扩展到门诊诊断、住院病房、健康体检等全医疗过程,打造全景混合现实医院生态。

肠道微生态研究,治疗多种疾病的新视角

  “粪菌移植”(Fecal microbiota transplantation,FMT),是指将健康人粪便中的功能菌群,移植到患者胃肠道内,重建新的肠道菌群,实现肠道及肠道外疾病的治疗。

  这个听起来“重口味”的研究,其实已在我市扎根一年有余了。

  2018年5月常州二院率先在全国筹建了“微生态研究与诊疗中心”,建立了现代标准化粪菌制备GMP实验室,同时成立多学科联合的专业医疗团队,包括内分泌代谢科、消化科、神经内科、肿瘤科以及皮肤科等学科专家,正式开展标准化粪菌移植治疗临床疾病的新技术工作。

  常州二院肠道微生物治疗中心主任鄢新民告诉记者:“肠道微生态研究与诊疗中心已在常州二院阳湖院区设立专病门诊。截止目前,治疗住院病人60余例,主要集中在肥胖症、初发糖尿病、糖尿病并发症、重度失眠、便秘、帕金森病和肿瘤,所有病人均收到了意想不到的治疗效果。”

  鄢新民表示,粪菌移植的诊疗范围除了内分泌代谢性疾病、消化道疾病、风湿免疫性疾病外,还应用于脑肠轴相关神经内科和肿瘤等相关疾病。未来,随着肠道微生态研究的深入,与肠道菌群失调有关的抑郁症、自闭症等精神系统疾病的治疗也有望突破。

康复机器人,让患者恢复自主行走能力

  每年,全世界有大量新增脑卒中、脑损伤、脊髓损伤的患者,这些疾病往往引发了患者肢体运动功能的丧失及相关并发症,康复机器人的诞生有效改善了这些患者的痛苦。

  在常州,钱璟康复一直致力于康复机器人的研发和市场化,旗下子公司璟和机器人的产品中心总监何雷告诉记者,大脑的神经可塑性原理是机器人训练的理论基础,运动疗法是康复的核心疗法之一,通过每天大量的标准动作重复训练,能够帮助患者“想起来”这个动作,重新建立起协调运动模式。

  康复机器人上装了大量的传感器,可以实时检测人体的运动状态,并通过人工智能的算法预测人体的意图,是走快还是走慢,想迈左腿还是右腿,想走还是想停等,用于控制机械腿。从而使原本无法站立行走的人,通过行走训练促进神经康复,使患者逐步恢复自主行走能力。

  为了达到更好的康复效果,璟和进一步升级了康复机器人,加入了AT+IOT(人工智能和物联网)技术,针对设备管理进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和设备运行等管理。

  何雷表示,康复机器人的趋势是柔性外骨骼和脑机接口,通过体感技术无需借助任何控制设备,可以直接使用肢体动作与数字设备和环境互动,随心所欲地操控身体。

3D打印技术,打印出你的器官

  多年前存在于电影里的3D打印技术,现已经在常州二院得以成熟应用。今年3月,市二院大外科主任徐南伟就利用3D打印技术成功完成了一例高难度的颈椎椎管内肿瘤手术。他用3D打印技术模拟出肿瘤与周围骨质、血管、神经的关系,考虑到术中术后可能遇到的各种情况及紧急预案,并做了一系列准备,以确保第一时间处理术中出现的各种问题。

  未来,随着3D打印技术在再生医学领域的运用,科学家开拓出进行体外器官构建的新途径——3D生物打印,人体所有器官都可以打印出来,让器官移植不再是漫长的等待。

时差成像技术,揭示生命起源的技术

  “在过去的十多年内,使用传统胚胎质量评估方法,试管婴儿妊娠率一直维持在接近6成的水平,达到了瓶颈。”常州市妇幼保健院,一院钟楼院区胚胎实验室负责人王宇峰说,他们在2017年下半年引进并使用了胚胎时差成像技术后,采用该技术已经完成病例近300例,单次胚胎移植妊娠率比传统方法提高了5-7%以上。

  王宇峰说,传统胚胎质量的评估,医生需要每天选取特定的时间点,将胚胎从培养箱中取出,放到显微镜下进行观察记录和评分,全依靠胚胎师的经验,相对来说具有较大的主观性。同时,多次从培养箱中取出胚胎进行观察,温度、湿度、气压和空气成分的变化对胚胎的成长具有负面的影响。

  胚胎时差成像(Time-Lapse Imaging,TLI)技术是指在培养箱内安装内置摄像装置,聚焦每一枚胚胎,每隔一定时间进行自动拍摄。“它最短能每3秒记录一次胚胎的发育情况,完整精确地记录胚胎发育的全过程,是一种新的无创胚胎质量评估体系。”王宇峰介绍说,通过TLI技术可以观察胚胎的动态发育过程,通过对技术参数的研究、挖掘来揭示人类生命开始最早数日的生长规律,为临床提供决策依据,增加试管婴儿妊娠率,降低流产率,真正造福不孕患者。

当"黑科技"照进现实,助力常州遇“健”未来

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