AR+超聲技術(shù)將為基層醫(yī)療帶來什么?
在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域,超聲這條賽道一直相對低調(diào)。但事實上,超聲在我國是一個年檢查量20億人次的大通量市場。在市場需求與政策紅利的助推下,該市場還將快速增長。
據(jù)中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會統(tǒng)計,截至2019年,我國超聲保有量約為22萬臺,約占醫(yī)學(xué)影像設(shè)備總保有量的74.44%,遠超DR、CT、內(nèi)鏡等,其保有量可謂最大。
超聲的高保有量及高價值市場,得益于其普惠性。
一方面,超聲算得上是執(zhí)業(yè)醫(yī)生能夠獲得的最快、最安全且較便宜的醫(yī)學(xué)診斷工具之一。從宏觀層面上講,超聲擁有廣泛的基層醫(yī)療市場作為應(yīng)用場景。伴隨分級診療政策落地,超聲更是被賦予了非同一般的意義。
另一方面,技術(shù)的發(fā)展與迭代,促使超聲設(shè)備應(yīng)用范圍逐漸拓寬。軟、硬件的接連突破,更是使超聲在輔助臨床診療上不斷向前邁進,在此情形下醫(yī)生診斷精準率得以提升,其學(xué)習(xí)曲線亦得到降低。
從技術(shù)特點來看,超聲設(shè)備似乎與基層醫(yī)療機構(gòu)有著天然的鏈接。面對基層醫(yī)療機構(gòu)醫(yī)療資源短缺、醫(yī)療能力不足、超聲操作培訓(xùn)過程長等痛點,深至科技嘗試以“技術(shù)賦能”的方式予以解決。
此次,上海深至信息科技有限公司(以下簡稱“深至科技”)攜手威朋(蘇州)醫(yī)療器械有限公司(以下簡稱“威朋”)創(chuàng)新醫(yī)療器械平臺孵化“超聲賦能”項目,將AR技術(shù)應(yīng)用于超聲診斷,通過為傳統(tǒng)超聲掃查流程提供交互式可視化引導(dǎo),提升掃查效率,縮短學(xué)習(xí)曲線,進一步普及精準醫(yī)療。
AR+超聲,賦能基層的又一次探索
在一年前的一次訪談中,深至科技CEO朱瑞星曾向動脈網(wǎng)分享公司在技術(shù)開發(fā)上持續(xù)突破的意義,他談道:“我們通過持續(xù)對智能軟硬件的深耕,使超聲設(shè)備應(yīng)用成本不斷得到降低,進一步助推整個基層醫(yī)療服務(wù)運行效率優(yōu)化。”
一年后的今天,深至科技聯(lián)手威朋醫(yī)療推出“基于增強現(xiàn)實的超聲掃查引導(dǎo)平臺”ARGUS(Augmented Reality Guided Ultrasound)系統(tǒng),在技術(shù)上做出革新,將AR技術(shù)應(yīng)用于超聲領(lǐng)域。
盡管在深至科技對于“技術(shù)賦能”的探索上愈顯多樣,但解讀其內(nèi)在邏輯便能發(fā)現(xiàn)其發(fā)心從未改變——通過持續(xù)對智能軟硬件的深耕,降低設(shè)備應(yīng)用成本及使用門檻,從而賦能基層,進一步普及精準醫(yī)療。
此次深至科技與威朋醫(yī)療所成立的ARGUS聯(lián)合研發(fā)項目,亦是基于此底層邏輯所建構(gòu)。技術(shù)本上看上去復(fù)雜,但只要摸清了其內(nèi)核便不難理解。
AR技術(shù)是一種將多模態(tài)信息疊加在操作者的現(xiàn)實場景之上,并使之得到增強的交互技術(shù)。這項技術(shù)不僅可以實時的向操作者呈現(xiàn)可視化的信息,而且能夠幫助操作者高效處理復(fù)雜工作。
盡管AR技術(shù)在人們的日常認知中顯得相對較“冷”,真正“出圈”的產(chǎn)品也僅Google glass設(shè)備、《Pokemon go》。但事實上在工業(yè)、醫(yī)療及生產(chǎn)等細分領(lǐng)域中,AR技術(shù)已走過較長的路。早在1990年,波音公司就已經(jīng)開始進行以AR技術(shù)指導(dǎo)電纜鋪設(shè)連線作業(yè)的相關(guān)探究。如今保時捷在發(fā)動機安裝指導(dǎo)過程中,也運用AR技術(shù)提高其生產(chǎn)效率。
回到醫(yī)療領(lǐng)域,AR技術(shù)能夠為之帶來什么?
首先,在傳統(tǒng)醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)的應(yīng)用中,數(shù)據(jù)在采集完成后醫(yī)生一般只能通過觀看屏幕顯示出來的相關(guān)圖像做相應(yīng)診斷,不能與病人產(chǎn)生實時聯(lián)系,實現(xiàn)醫(yī)療圖像與真實世界聯(lián)動。
依靠AR技術(shù),便可打破這一“僵局”,使醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)與現(xiàn)實世界場景產(chǎn)生鏈接。目前已有的醫(yī)療AR產(chǎn)品便能實現(xiàn)在智能眼鏡或移動設(shè)備中顯示臟器的三維融合圖像,使醫(yī)生可以在術(shù)前和術(shù)中觀察到標記好的病灶,為手術(shù)規(guī)劃帶來幫助。同時,醫(yī)生還可以通過手勢隱藏外層組織,觀察臟器內(nèi)層結(jié)構(gòu),甚至在圖像上直接劃定手術(shù)路徑;
其次,人眼對于距離、尺寸、亮度、聲音頻率等物理性質(zhì)的判斷是定性的,難以精準地對距離、尺寸等給予判斷。AR設(shè)備上搭載的各類傳感器,在經(jīng)過進行數(shù)據(jù)融合和處理算法后,便可以給出人類所無法感知的高精度豐富信息。
最后,AR技術(shù)還能夠顯著提升遠程醫(yī)療與培訓(xùn)的質(zhì)量,幫助擴大醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用范圍與適用人群。例如AR設(shè)備便可以在醫(yī)生進行會診或者與病人進行交流時提供虛擬三維影像,以提高交流效率及診斷準確性。
面對目前醫(yī)療領(lǐng)域可能需要外派專業(yè)醫(yī)生或集中基層醫(yī)生進行針對性培訓(xùn)課程等情況,該技術(shù)的推進無疑為之提供了相應(yīng)解決方案。有效降低了醫(yī)療機構(gòu)的培訓(xùn)成本,為醫(yī)院帶來經(jīng)濟效益的實際提升。Butterfly等基于AR遠程輔助超聲掃查的成功應(yīng)用,便是對此的一項例證。
總的來說,AR技術(shù)能夠基于具體場景及時、準確地給出相關(guān)信息及相應(yīng)解決方案,使該技術(shù)在外科手術(shù)、輔助三維重建、腹腔鏡檢查、輔助解剖教學(xué)、輔助醫(yī)學(xué)成像等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用,為缺乏超聲設(shè)備掃查使用和判讀經(jīng)驗的基層醫(yī)生提供幫助。使超聲類掃查、介入更準確、更迅速、更標準,在提升超聲檢測準確率的同時,賦予基層醫(yī)療更多可能性,并進一步推動精準醫(yī)療。
目前,深至科技聯(lián)合威朋醫(yī)療研發(fā)的基于增強現(xiàn)實的超聲掃查引導(dǎo)平臺(ARGUS系統(tǒng))便是因此而生。
以甲狀腺的醫(yī)學(xué)超聲掃查為例,ARGUS系統(tǒng)基于人體解剖結(jié)構(gòu),能夠針對甲狀腺超聲掃查中的掃查定位和超聲圖像采集問題,提供可在手持設(shè)備上運行的實景AR掃查指引,實現(xiàn)及時、標準化的超聲圖像采集和篩查。
配合超聲圖像采集和識別算法,該產(chǎn)品能夠幫助超聲醫(yī)師實現(xiàn)高效和準確掃查,具有直觀性、多模態(tài)、便捷性、普適性。
對應(yīng)來講,即使用該產(chǎn)品只需直接將掃查目標位置及導(dǎo)引呈現(xiàn)給操作者,而不必依靠經(jīng)驗在體表搜索目標;三維位置信息及超聲圖像,可同步顯示在AR截面中,幫助醫(yī)師進行判斷;可直接在手機等移動端運行;同樣的框架結(jié)構(gòu)也可用于腹部超聲、盆腔超聲等其他位置和器官的掃查導(dǎo)引。
經(jīng)深至科技內(nèi)部醫(yī)生測試,該產(chǎn)品準確性已達毫米級,畫質(zhì)一般可達1080p。據(jù)該產(chǎn)品早期試用用戶和醫(yī)生的反饋,ARGUS滿足了超聲掃查引導(dǎo)在實時性、直觀性以及準確性的臨床需求。未來,深至科技還將聯(lián)合威朋為該系統(tǒng)增加更多功能,持續(xù)推動基層醫(yī)療發(fā)展。
商業(yè)落地已箭在弦上
任何一項新技術(shù)進入市場,在推廣上難免會面臨難題,但把準了需求便能為技術(shù)落地創(chuàng)造可能。深至科技多年來對于超聲市場的觀察,以及企業(yè)在基層醫(yī)生接觸、產(chǎn)業(yè)化和運營維護上豐富的經(jīng)驗,賦予了公司對市場需求的敏感性。
針對現(xiàn)有醫(yī)療數(shù)據(jù),尤其是圖像數(shù)據(jù)與現(xiàn)實世界的交互性不足;人體自身感官能力有限,量化評判較差;醫(yī)療資源不足或分配不均,基層社區(qū)或偏遠地區(qū)無法充分享受醫(yī)療技術(shù)進步紅利等痛點,深至科技聯(lián)手威朋醫(yī)療用AR這一創(chuàng)新技術(shù)予以解決。結(jié)合設(shè)備形態(tài)及服務(wù)場景,實現(xiàn)超聲掃查的標準化,幫助基層醫(yī)師快速掌握“標準超聲切面采集、標準化留存圖片”,滿足患者多病種、多場景的檢查診斷需求。
目前,深至科技在小型設(shè)備及基層診斷上已形成了成熟的產(chǎn)學(xué)研用基礎(chǔ),可保障AR、人工智能及掌上超聲的技術(shù)融合與交互體驗。
在落地方面,深至科技亦有專業(yè)醫(yī)師團隊進行指導(dǎo)。面對可能存在的基層醫(yī)生“不會用”的問題,公司還將提供遠程協(xié)助基層醫(yī)生掌握超聲掃查手法。通過超聲AR導(dǎo)航應(yīng)用,進行手法培訓(xùn)、技能考核、掃查輔助等,幫助基層醫(yī)師提升對常見疾病乃至復(fù)雜疾病的檢查服務(wù)能力,真正讓技術(shù)落地基層。
未來,超聲AR導(dǎo)航技術(shù)還將結(jié)合5G及邊緣計算技術(shù),逐步向硬件設(shè)備、數(shù)字醫(yī)療、醫(yī)療機構(gòu)等合作伙伴探索商業(yè)合作,進一步推動設(shè)備商業(yè)化進程。
或許,AR技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用就目前來看的確有些“高大上”,深至科技此次“出征”AR+超聲領(lǐng)域亦為國內(nèi)首個,但其探索并非無跡可尋。美國掌上超聲設(shè)備廠商Butterfly便實現(xiàn)了AR技術(shù)與超聲的結(jié)合獲批上市,發(fā)展成為行業(yè)獨角獸。
面對技術(shù)變革,有這樣一個假設(shè),即企業(yè)在面對永無止境的科技變革時,就像在泥流上求生存,必須永遠保持在泥流上移動。盡管在新技術(shù)的探索上存在難點,但我們可以看到,在技術(shù)變革面前,深至科技從未停止探索。
關(guān)于威朋醫(yī)療
威朋(蘇州)醫(yī)療器械有限公司成立于2017年,致力于開發(fā)先進醫(yī)療感知技術(shù),用于疾病診斷與治療。并將先進的激光顯微、光聲成像、光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)在中國產(chǎn)業(yè)落地和市場化。
目前,威朋醫(yī)療擁有自主知識產(chǎn)權(quán)30余項。主要的產(chǎn)品方向包括基于拉曼顯微成像的超快速藥敏檢測、手術(shù)AR導(dǎo)航、3D超聲成像、腫瘤術(shù)中切緣檢測、光聲血管內(nèi)窺鏡等。威朋醫(yī)療為蘇州市高新技術(shù)企業(yè),已取得ISO13485醫(yī)療器械質(zhì)量體系認證,公司產(chǎn)品穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)獲得美國FDA認證。
作者:張彩妮
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