现代科技改变医疗现状的N种方法

2019-07-09
11:14:08
来源: Sophie

科技正在改变人类生活的方方面面,与生命密切相关的医疗当然也不例外。

在日前于四川顺利举办,由中国半导体行业协会集成电路设计分会、芯原微电子(上海)股份有限公司共同主办的第三届青城山中国IC生态高峰论坛上,来自政府、集成电路企业和下游应用等多个领域的专家共聚一堂,分享了他们对智慧医疗电子产业链的建设想法。 在会议开始之初,工信部电子信息司消费电子处处长杨旭东处长更是分享了政府对打造智慧医疗电子产业的决心和指导。

现代科技改变医疗现状的N种方法

杨处长指出,2017年7月,国务院印发的新一代人工智能产业发展规划,针对涉及民生需求的医疗、养老等方面明确提出了多个发展方向。 这里面就包括推广应用,人工智能进行治疗的新模式和新手段,建立快速精准的智慧医疗体系,探索智慧医院,建设开发人机协同的手术机器人、智能诊疗助手,研发柔性可穿戴生物兼容的生理监测系统,研发人机协同临床智能诊疗方案,实现智能影像识别病理分类和智能多学科会诊,加强流行病智能监测防控等方面。

在政策的极力支持下,上下游的企业也鼓足干劲,力求在这个市场迸发出最耀眼的火花。

中医的脉诊仪的智慧化和中医的标准化

在某些人看来,中医是一个很依赖经验,且没有太多根据的学科,但北京太一科技有限公司创始人兼CEO解渤则指出,他们可以通过中医和西医的双方检索学用在一起,然后用脉学把它串起来,然后用人工智能改变人们对中医的看法和体验。 其推出的智能脉诊仪就是他们实现目标的一个重要“武器”。

现代科技改变医疗现状的N种方法

据解渤先生介绍,他们在这个脉诊仪里面植入了很多性能表现优越的芯片和传感器,病人在使用他们的这个脉诊仪之后,可以获得一个脉学的3D图,中医医生就可以通过这个图,获取患者的身体真实情况。 因为这个脉诊仪的存在,医生就可以不需要跟患者面对面,就能直接实现远程“把脉”。

“这个产品甚至可以实现家庭化的方案,具体就是患者将产品将布置到家里,然后可以随时测试自己的脉学3D图,并将其传输到云端。 医生就可以透过云端看到病人的真正状况,并对症下药。 再将药方发送到病人附近的智慧药房,最后将药配送到病人面前,实现整个诊治流程",解渤强调。

解渤进一步指出,他们通过这个智能脉诊仪收集到了关于高血压的预测、诊断和治疗非常好的方法,这就让其可以帮助患者去预测自己高血压,同时也可以借助脉诊仪的结果获取用药的准确度。

“这个脉诊仪获得的结果甚至可以被西医所参考”,解渤先生强调。

光学相干成像在眼科和心脑血管的应用

正如美国加州大学欧文分校生物医学工程系教授、OCT Medical Imaging 公司创始人及董事长陈忠平教授所说,现在的医学正在进行一个比较深刻的变革。 那就是随着基因技术和其他检测技术的发展,医生对病人的诊断方式从过去的“对诊”变成了“对人”。 换句话说,那就是“精准医疗”会是未来医学发展的必然方向。 甚至利用大数据去预测病人是否会发病,也将成为可能。

“要实现这些目标,就必须要大量的数据,而医学成像则会成为一个重要的途径”,陈教授强调。 但他也进一步指出,核磁、超声和CT这些传统的医学成像手段对于早期诊断的作用还是有限,这时候就需要用到光学相干成像。

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据介绍,这个从上世纪90年代就开始发展的技术,能通过横成像帮助医生实现诊断和预测。 而技术本身在经历了多年的发展之后,也已经逐渐被应用到多个领域:

例如在眼科,就可以利用这个技术来看视网膜的切面,去帮助医生诊断黄斑变性、青光眼和糖尿病视网膜等疾病; 在心血管科,就可以利用OCT Medical Imaging开发的探头去帮助确认引起心肌梗塞的“斑块”。

陈教授告诉记者,因为他们的探头创新性地将心脑血管探头和OCT探头结合到一起,且体积做得比较小,这就让他们可以在进行检测的时候同时获得OCT和超声的图像。 其高准确性可以帮助医生更准确地辨别“斑块”。

此外,他们的探头还可以被用到如直肠癌和胃癌等癌症的探测、打呼噜检测和早产儿检测等多个方面。

骨盆骨折后的计算机辅助治疗

四川大学华西医院外科副主任,华西医院创伤医学中心常务副主任,骨科教授,主任医师项舟教授在论坛上表示,在他研究过程中碰到了一些瓶颈,那就是如何给骨盆骨折的病人做打钉定位。 因为这是关乎一个病人后续恢复的关键。

据项教授介绍,要做到准确定位,就首先要找到一个坐标。 但因为人的骨盆的大小、宽窄和厚度都不一样。 这就需要去做一个均值骨盆,才能找到一个普遍通过的骨盘中心。 而为了获取这个骨盆数据,就需要CT与数字的融合。 有了原点后,就需要进一步去建设一个立体的三维坐标系,去确定骨盆的各个部位的位置,然后打钉复原。

现代科技改变医疗现状的N种方法

“虽然这样做我们不一定做到100%,但做到了90%到95%也都是极好的”,项教授指出。

但项教授进一步指出,现在这些打钉都是他们通过手工实现的,在效果控制上,可能会有偏差。 但是如果我们有机器人,把我们定位好的数据输入到其中,然后通过机器臂来执行相关操作,那么整个准确度和二次伤害都会小很多,这对于患者来说是有百利而无一害的。 这也能节省医生的很多工作。

生命科学和信息技术的融合

上海微技术工业研究院总经理兼CEO丁辉文先生则从生物科学和信息技术两方面去探讨如何帮助生命科学升级。

首先,他谈到了生物光电子技术;

丁辉文先生指出,我们今天看到的医疗设备解剖下来看是由两个系统组成,一个是微流控芯片来处理它的样片以及后面的整个光学分析系统。 如果我们把这个系统小型化变成设备的芯片化,就做成了我们的Microscope一些芯片; 如果再矩阵化、高通量化,最后就变成了高度集成的BPU,这就是我们讲的生物芯片整个过程。

现代科技改变医疗现状的N种方法

在里面我们可以看到生物光电子,这个当中既有微流控、光电等子一些我们所看到IT的技术,也有生物方面的技术以及成像、传感器技术,我们把它做成融合,就可以获得了精准医疗和生物制药当中核心底层技术。

其次,工研院同时也在医用级传感器方面投入了比较多;

据介绍,通过将医用3D打印技术以及MEMS整个集成工艺平台结合到一起,就可以非常精确打出各种活体细胞等等。 这能给被应用到POCT检验和监测工具的开发中去。 另外,把微生量级上液体做一个数字化,把它作为通过一个点做成平面立体矩阵打出来,就可以实现我们细胞血液当中分类、筛选、追踪以及蛋白分析、蛋白测序、基因测序等等。

总结来说,生命科学产业已经进入到新的阶段,也采用了新的模式。 原来我们的模式当中是自主创新、自主研发,然后到后面渐渐开放出来做研发外包、技术授权、协助研发。 而到了现在,我们需要渐渐进入到开源、共享研发这样的环境,而SITRI就在当中扮演了一个很好的辅助者角色。

SITRI建立了非常好基础设施和公共研发平台,也摸索出一套合适的合作模式,对于公司有强大吸引力。 SITRI甚至还建立了8寸超越摩尔研发中试线以及化合物半导体研发中试线,帮助研发人员成就更多可能。

先进的医疗影像设备的助攻

在前面,我们提到了影像设备对于医疗的重要性。 国内医疗设备独角兽上海联影医疗科技有限公司X射线事业部CEO向军也从他的角度出发讲述联影是如何利用新技术提高医疗影像的体验。

向军在会上表示,医疗影像方面,国内存在医生和设备不足的问题。

“统计我们的放射科医师人数,每百万人对应的放射科医师数量中国是61人,但美国每百万人口是112人,差不多是我们的两倍; 如果统计设备,首先看数字拍片机方面,我们是每百万人九台,而美国则是每百万人131台。 在CT方面,美国是每百万人32.2台,国内则是每百万人9.4台,这个差距也是明显。 MRI方面,国内是每百万人4.9台,美国则为36.7台,差距同样明显”,向军进一步指出。

现代科技改变医疗现状的N种方法

在向军看来,为了扭转这个局面,除了提高医生和设备数量外,提升设备的便利性、精准度和效率则是一个更为重要的手段。 他认为AI的发展可以帮助处理大多数的简单重复工作,而让医生能把精力放在一些疑难杂症方面。

作为国内领先的医疗设备供应商,联影正在推动设备“傻瓜化”。 例如他们正在推动一个代号为“自动驾驶DR”的项目,在患者走进检查室的时候,设备就能够把患者的三维模型重建起来,然后把检查的位置系统自动定位,在设备正确的位置把患者应该是什么样的姿势投影出来,患者需要做的只是走过去和一个虚拟的自己“ 重叠 ”,而医生所要做的所有操作可能就是按一个键,然后就可以生成图像。

“如果再搭载上AI在后面的智能诊断,我们可能就只需要按一下扫描按键,就能得到诊断报告。 在这个过程中可能不需要设备的操作人员,甚至不需要诊断医生”,向军强调。

用AI去辅助医生诊断

汇医慧影创新事业部总监左盼莉女士在论坛上指出,医学影像在过去几十年的发展经历了三个周期: 刚开始是一些成像的技术,就像X射线; 后面是临床上的应用; 到了现在有了这么多的成像技术和成像手段之后,有了它们在各个科室的深度应用之后,怎么样把医生从繁复的劳动中解放出来,这就成为人工智能发展的契机。

现代科技改变医疗现状的N种方法

在她看来,如何在拍出来的图上面快速扫描、找到病灶、把血管和病灶分析以及做筛查诊查。 然后再在这些图像信息的基础上叠加诊断信息,实现精准医疗诊断。 后期再做慢性病管理或者疗效预测。 这就是人工智能能发挥作用的地方。 而汇医慧影则做了一个全周期的平台,基本上实现了在临床过程中医生可以去使用人工智能技术去做辅助诊断。

据左盼莉女士介绍,现在的人工智能辅助诊断这边现在落地比较多主要是DR和CT。 除此之外,他们还与301血管外科合作,利用AI去解决血管外科、肿瘤介入科室和放疗科室对影像数据标注处理和分割处理的需求。 他们甚至还建立了大数据科研平台和深度学习平台, 帮助医生进行研究和发表论文。

智慧医疗的机会在哪里?

其实在这次论坛上,专家们还就医疗机器人、帕金森诊断和老年人看护等几个角度入手做了全方位的描述。 从另一个角度看,科技改变医疗的机会是无处不在的。

正如中国半导体行业协会IC设计分会理事长,清华大学微电子所所长魏少军所说,我国拥有庞大的人口,同时也拥有了众多需要诊断医疗的人口。 在他看来,这些病人不但面对治疗的痛苦,同时还要面临因病返贫的挑战。 为此他认为利用电子技术和信息技术去督促我们改变生活习惯,防止治病就变得很有必要。 而要实现这个,就必须要更好的实现方案、更好的设备,同时也要新兴的芯片去支持,这样就带来了巨大的市场机遇。

邦勤资本创始合伙人刘明宇也从投资人的角度,讲述了他看好的智慧医疗发展方向。 在他看来、慢性病、新技术、新材料、新应用以及医保和商保的结合,是智慧医疗的机会所在。

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