【上海科技报】破解诸多难题 带来希望曙光 人工智能正在加速赋能上海医疗产业发展
2020-10-17 浏览( 来源: 
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以 “融合、创新、发展” 为主题的第二届“医学人工智能创新发展高峰论坛”近期在上海交大医学院举行。本次论坛以线上+线下的形式同步举行,国内外300多位医学人工智能领域的各级领导、知名专家学者与代表性的医疗机构管理者参加了此次论坛。大量医学人工智能方面的医疗合作及创新实践成果在此次论坛上被展示。

毫米级蛇形手术机器人能把肿瘤切得更干净

说到传统的手术机器人,人们常常会想到身材较大的宙斯、达芬奇等手术机器人,但是未来更具有发展潜力的可能是毫米级的小型手术机器人。在论坛上,英国皇家工程院院士、上海交通大学医疗机器人研究院的杨广中院士做了题为“”医疗机器人与健康工程”的主题报告,介绍了他的科研团队正在探索的蛇形手术机器人技术。

传统的机器人是一个机械臂加上一个手腕,杨广中团队推出的是微小的蛇形机器人。而其中的原因与癌症的发病机理有关系。

杨广中介绍说,很多癌症的发病都在体内的自然腔道,包括乳房癌、消化道癌、肠癌等,如果能够开发出像蛇型一类的连续体机器人,在自然腔道爬行,如果结合影像技术手段,那么对于癌症的早期诊断和治疗将有重大意义。

“传统的肿瘤手术也会对肿瘤边界进行切边,但是有些微转移无法看清楚,如果机器人拍摄像素能达到1—2微米,那就是可以清楚地看到肿瘤微循环的情况,对于肿瘤边界切除有重大意义。”杨广中说。

令人更加振奋的是,杨广中团队目前研发的蛇形机器人的拍摄能力已经可以达到每秒100—200多帧的影像速度,如果采用影像导航的方式,可以帮助手术医生进行实时判断,这对于未来的会诊手术具有十分重要的意义。

极低场磁共振成像技术能把器官“看”得更清楚

传统的磁共振成像设备是利用核磁共振原理,它能在受检者的周围制造一个强烈磁场区的环境,借由无线电波的脉冲撞击身体细胞中的氢原子核,改变身体内氢原子的排列,当氢原子再次进入适当的位置排列时,会发出无线电讯号,此讯号借由电脑的接收并加以分析及转换处理,可将身体构造及器官中的氢原子活动,转换成2D影像,这种影像会比电脑断层更加详细。在此次论坛上,中科院上海微系统与信息技术研究所副所长谢晓明告诉在场的听众,事实上,极低场磁共振成像技术也有广阔的发展前景。

在人体中也有很多电生理活动,在体表上都可以产生电位,比较常见有心电、脑电、 胃肠电,但是它们产生的生物磁场太弱,过去科学家对生物磁成像的关注度比较低。但事实上,心磁成像、脑磁成像、肠胃磁成像有不同寻常的本领。

谢晓明举例说,如果将心电技术和心磁成像技术相比较,我们就会发现心磁成像的能力更强,心电现在是常规的检测方法,但灵敏度较低,有些心脏疾病无法检测,心磁的灵敏度较高,“看”得更清楚!人体很多的电生理的异常可能有环形电流,环形电流在体表上没有电位差,测不到的,但在磁场里面是能够测到。在早期冠心病的心肌缺血的诊断,冠心病介入治疗术后的评价,恶性心率失常和心脏猝死研究,包括心肌肥厚的一些研究中,心磁成像技术非常热门。此外,脑磁成像技术可以用于癫痫的定位。

值得一提的是,目前中科院上海微系统与信息技术研究所已经与上海交大医学院附属新华医院合作开展胎儿心磁成像技术研究,与复旦大学附属华山医院合作开展脑磁成像技术研究,与上海交大医学院附属第六人民医院开展肌肉磁和神经磁成像技术研究,与海军军医大学附属长海医院合作开展肠胃磁成像技术研究。

人工智能医护服务机器人还在不断“强身”中

新冠疫情阻击战中,机器人“小白”立下汗马功劳。这款由上海交通大学医学院党委副书记、副院长吴韬教授团队经过多年摸索自主研制开发的AirFace人工智能医护服务机器人具有人脸识别、自然语音交互、远程协作等功能,可以在预定时间跟着医生和护士查房,自动避障,与人互动,而后自行“走”回充电桩补充能量,是名副其实的“战疫明星”。但是鲜为人知的是,“小白”其实有很长的“成长”之路。为了更好地服务病人,它还在“强身”中。

吴韬介绍说,自己在援疆时感受到了西部地区医疗资源条件的落后,所以设想是否利用远程医疗技术服务落后地区,但是后来发现远程医疗只是便于医生进行对话,很难看到病人的实际情况,于是想到了打造移动的机器人,这种机器人可以进行远程的示教,远程的诊断,功能更加强大,当地医护人员的水平也会更高。

“‘小白’机器人一开始只有视频对话功能,后来又加入了上理工光电信息与计算机工程学院的可感应紫外线消毒技术,现在我们不仅和上海理工大学机械工程学院合作,还在和上海交大和同济大学的科研团队合作,‘小白’机器人未来将更加强大!”吴韬在接受采访时告诉记者。

今年9月23日,国务院办公厅发布了《关于加快医学教育创新发展的指导意见》,文件提出要建设一批新的医学相关专业,强力推进医科与多学科深度交叉融合。而上海交大医学院已经先行一步,去年9月,学校与上海理工大学强强联手,共同发起建立的“医工交叉创新研究院”和“医工交叉研究生院”。

有着科研和管理双重身份的吴韬还关注着整个学校“医工结合”和“产学研用结合”的未来发展之路。在论坛上,吴韬表示,中国的智慧医疗体系正在形成,在健康医疗服务体系包括医师培训、医学研究、医院管理各个方面已经实现了很多的应用场景。在智慧药物研发、智能诊疗、医疗机器人、智能影像等领域形成了大量的产品。

生逢其时,重任在肩!吴韬希望台下的科研人员们携手接过接力棒,不忘初心,创新医学,为中国医疗插上智慧的翅膀,助力健康“中国梦”。


原文链接:http://www.duob.cn/content.html?id=212657

 

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