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【MBAChina網(wǎng)訊】醫(yī)生的微創(chuàng)手術(shù)練習(xí)，有虛擬現(xiàn)實和人工智能加持；華西醫(yī)院的海量微創(chuàng)手術(shù)案例資源，不僅能分析、共享，還能再現(xiàn)還原、模擬操作；微創(chuàng)手術(shù)的學(xué)習(xí)路上，會有一個虛擬“老師”，一對一指導(dǎo)……這不是科幻電影，這一切在川大華西醫(yī)院已經(jīng)實現(xiàn)。利用人工智能、虛擬現(xiàn)實、云數(shù)據(jù)庫、3D建模等技術(shù)， 川大華西醫(yī)院劉倫旭教授團隊解決了困擾微創(chuàng)領(lǐng)域多年的難題。到底他們玩出了什么新“花樣”呢？

廖虎

微創(chuàng)普及率低 醫(yī)師培養(yǎng)缺標(biāo)準(zhǔn)

在華西醫(yī)院第一住院大樓13樓B區(qū)的醫(yī)生辦公室，見到了剛剛結(jié)束門診的廖虎醫(yī)生。廖醫(yī)生是華西醫(yī)院胸外科主治醫(yī)師、我國著名微創(chuàng)胸外科醫(yī)師、中國醫(yī)師協(xié)會胸外科醫(yī)師分會副會長，華西醫(yī)院副院長劉倫旭教授微創(chuàng)外科研究團隊的成員，長期從事肺癌微創(chuàng)治療相關(guān)的臨床研究。

他介紹說，微創(chuàng)手術(shù)是利用腹腔鏡、胸腔鏡、機器人等現(xiàn)代醫(yī)療器械及相關(guān)設(shè)備進行的手術(shù)，也叫腔鏡手術(shù)。因為創(chuàng)口小、疼痛輕、康復(fù)快等優(yōu)點，能讓患者省時省錢，醫(yī)院也節(jié)省醫(yī)療資源，近年來，微創(chuàng)外科行業(yè)的發(fā)展突飛猛進。

“以肺癌手術(shù)為例，我們?nèi)A西醫(yī)院胸外科是全國最早開始做腔鏡手術(shù)的科室之一，劉倫旭教授首創(chuàng)的單向式胸腔鏡肺葉切除術(shù)是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣的微創(chuàng)肺癌手術(shù)方式，被全國超過90%的醫(yī)院采用。我們醫(yī)院每年90%以上肺癌手術(shù)都通過是微創(chuàng)完成，大概有2000臺?！绷吾t(yī)生說。

華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)

但是，微創(chuàng)手術(shù)在全國醫(yī)院的普及率并不高，主要在高級別的醫(yī)院快速發(fā)展。廖醫(yī)生解釋說，主要的原因是微創(chuàng)外科從業(yè)人員相對不足。據(jù)2016 年全國衛(wèi)生年鑒統(tǒng)計，截止2016 年，我國外科從業(yè)人員僅26.8 萬人，其中擁有合格微創(chuàng)外科技能的臨床醫(yī)師不足60%，且多集中在三級以上醫(yī)院，基層醫(yī)院無力開展較大規(guī)模的微創(chuàng)外科手術(shù)?！跋拗莆?chuàng)外科行業(yè)發(fā)展的一個重要因素是醫(yī)療人才資源的分配不均，因此對于整個行業(yè)而言，當(dāng)務(wù)之急的工作是推動微創(chuàng)外科醫(yī)師的高效率培養(yǎng)?！?/p>

國內(nèi)微創(chuàng)外科醫(yī)師的培養(yǎng)現(xiàn)狀又是怎么樣的呢？

“目前，微創(chuàng)外科醫(yī)師的培養(yǎng)并沒有統(tǒng)一的模式和流程，也缺乏標(biāo)準(zhǔn)?！?廖醫(yī)生說，傳統(tǒng)上多采用師徒帶教、動物訓(xùn)練、模擬練習(xí)三種方式?！皫熗綆Ы獭蹦Ｊ酵耆扇酥饔^評價，效率低、缺乏標(biāo)準(zhǔn)，無法保證培養(yǎng)的有效性；動物手術(shù)較為貼近真實手術(shù)，但是消耗大，成本高；模擬訓(xùn)練方面，國內(nèi)市場上同質(zhì)化產(chǎn)品多，價格和效果也都難以盡如人意。而美國和歐洲使用的評估體系，也存在項目設(shè)置不完善，完全人工評價消耗資源、時間過多，培訓(xùn)器材簡陋等諸多問題。

高科技應(yīng)用 打造智能“虛擬導(dǎo)師”

如何構(gòu)建完整、客觀、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的微創(chuàng)外科醫(yī)師培訓(xùn)和考核體系呢？劉倫旭團隊開始了思考。人工智能、虛擬現(xiàn)實、3D建模、云數(shù)據(jù)庫……一系列頻繁見諸報道的前沿科技讓他們突然靈光閃現(xiàn)：是不是可以運用這些高端科技，打造一個腔鏡手術(shù)的智能“虛擬導(dǎo)師”呢？華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)就這樣誕生了。

據(jù)廖醫(yī)生介紹，相對于傳統(tǒng)的手術(shù)，腔鏡手術(shù)更注重醫(yī)生手部的靈活和手眼的配合。因此，智能腔鏡培訓(xùn)練習(xí)模塊設(shè)置了基礎(chǔ)操作練習(xí)與3D虛擬手術(shù)綜合操作。

華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)

基礎(chǔ)操作練習(xí)部分使用了智能圖像算法、精細化電路設(shè)計等技術(shù)，為原本僅有物理模型的練習(xí)模擬箱添加了智能評判體系，并量化所有練習(xí)科目與操作細節(jié)、自動打分，讓所有操作都拿分數(shù)說話。此外，深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用，還能通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)記錄每位學(xué)員的練習(xí)過程，然后通過大數(shù)據(jù)分析處理，每個人的操作強項、弱項一目了然，方便根據(jù)需求“對癥下藥”。

“我們的系統(tǒng)基于臨床需求合理設(shè)計，打造了一套完整的智能‘虛擬導(dǎo)師’系統(tǒng)，模擬傳統(tǒng)‘師徒帶教’，對學(xué)員進行全方位的技能指導(dǎo)，為每個學(xué)員定制學(xué)習(xí)策略、提供相關(guān)建議、推薦相關(guān)學(xué)習(xí)資料，給學(xué)員提供全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的腔鏡手術(shù)培訓(xùn)指導(dǎo)。”廖醫(yī)生自信地說，華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)預(yù)計可以縮短理論學(xué)習(xí)時間20%以上，縮短動物模擬實驗及臨床實習(xí)時間50%以上，顯著提升微創(chuàng)外科醫(yī)生的培訓(xùn)效率。

此外，系統(tǒng)的3D虛擬手術(shù)綜合操作模塊依托華西醫(yī)院疾病庫的海量疾病影像資料和影像手術(shù)錄像資源，利用虛擬現(xiàn)實和觸覺反饋技術(shù)，可以還原大量真實手術(shù)案例。

“我們同上海一家公司聯(lián)合開發(fā)的胸腔鏡肺葉切除模擬系統(tǒng)，能夠100%還原肺葉切除的真實場景和操作，學(xué)員使用的器械，操作的手法，甚至操作時器械的力反饋與真實手術(shù)幾乎完全一致，學(xué)員在基礎(chǔ)技能培訓(xùn)合格的基礎(chǔ)上，通過模擬手術(shù)訓(xùn)練能夠在最短的時間內(nèi)，熟悉真實手術(shù)操作，提高培訓(xùn)的效率，同時減少對患者的傷害?！绷吾t(yī)生說：“未來，我們會運用增強現(xiàn)實技術(shù)，更真實地還原病變的組織器官，我們希望華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)能達到像在人體上手術(shù)的真實感，幫助‘小白’住院醫(yī)生成長為‘大?！荤R主治醫(yī)生。”

大數(shù)據(jù)分析 自動升級考核標(biāo)準(zhǔn)

在腔鏡考核方面，華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)構(gòu)建了全國首個腔鏡技能水平數(shù)據(jù)庫。所有由該系統(tǒng)采集的練習(xí)數(shù)據(jù)均納入到統(tǒng)一的云端數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，按照練習(xí)者的學(xué)歷、臨床資歷不同進行分類管理、分析整合、并自動更新。華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)再對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析，自動制定出一套客觀、全方位評估的評分體系與標(biāo)準(zhǔn)。

廖醫(yī)生強調(diào)，圖像智能識別算法、智能化電路，紅外檢測等技術(shù)，幫助實現(xiàn)了系統(tǒng)自動化評估考核結(jié)果，避免了人工評分的不準(zhǔn)確、不客觀，造成的成績不統(tǒng)一的問題?！案匾氖枪?jié)約了專家的寶貴時間，他們能救治更多的病人?！?/p>

系統(tǒng)在醫(yī)師技能考試應(yīng)用實證研究中獲得好評

“醫(yī)療水平隨時代發(fā)展而進步，我們系統(tǒng)的考核標(biāo)準(zhǔn)也會實時更新?！绷位⒄f，華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)采用特定算法，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的自動維護和等級判定標(biāo)準(zhǔn)的自動升級，以適應(yīng)學(xué)員整體水平的不斷提高，而且制定出腔鏡技術(shù)考核的動態(tài)分層標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了住院醫(yī)生、主治醫(yī)生、專家不同層級所達到腔鏡技術(shù)水平?！拔磥?，隨著數(shù)據(jù)庫的不斷擴大，系統(tǒng)所能制定的標(biāo)準(zhǔn)也將更加精確、客觀?！?/p>

華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)完善的模擬練習(xí)、個性化的成長方案、海量的疾病案例等促進了醫(yī)療教育資源的共享?！凹词乖诨鶎俞t(yī)院，醫(yī)生也能運用這一套設(shè)備進行腔鏡手術(shù)的訓(xùn)練。這相當(dāng)于以低價的成本促進了優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的下沉?！绷位⒄f，華西這套系統(tǒng)為實現(xiàn)“讓中國每一家基層醫(yī)院都能開展腔鏡手術(shù)”探索了一條道路。

目前，華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，由華西健康科技公司生產(chǎn)并銷售。劉倫旭教授團隊也與華西臨床實驗中心達成了合作：借助四川大學(xué)華西醫(yī)院多層次完整的臨床體系以及800多個區(qū)域網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟醫(yī)院，推動華西智能腔鏡培訓(xùn)與考核系統(tǒng)在基層醫(yī)院的應(yīng)用，實現(xiàn)腔鏡手術(shù)培訓(xùn)的智能化與規(guī)范化以及考核的科學(xué)化。