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三维医疗保健 - China Medical Device Manufacturer
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Fri, January 19th, 2018

2011年4月CMDM电子快讯 » 技术新知
三维医疗保健

By: M. Kohn, IBM Research

科技进步远远领先于超越医学影像。

接下来的五年内,科幻小说中的情节将会成为现实,纯粹而简单的3D操作界面可以让使用者直接获得医疗信息。科学家们已开始着手研制3D数据可视化的新方法。该技术需要工程师深入研发的各个环节,包括软件编程,以互动三维景像模拟疾病的扩散,实时准确地可视化全球健康趋势。

研究人员还在探索新的3D纳米图案化技术。这种图案化技术为一些领域的纳米开发开创了新的前景,包括电子、未来芯片技术、医学,生命科学和光电元件。为了演示这项技术,IBM的科学家仅用2分23秒就在聚合物上画出了地球3D地图。这张地图如此之小,1000张合起来仅有盐粒大小。

同时人们还是试图将视频聊天变成全息聊天,“3D网真”通过对象散射的光束重塑图像。这项革新正在医疗领域逐渐展开,而3D技术亦从医学影像学逐步拓展到患者治疗、培训及教育等方面。

尽管这些先进的3D技术范例仍处于实验室阶段,目前不断提升的计算能力、高清显示器和存储容量正在帮助3D技术进入更宽广的运用领域,包括高级成像和诊断、医学研究和患者数据分析。

医疗领域的3D技术对于工业产业并不是新鲜事物,有时亦应用于外科手术和医学影像。事实上,根据一份全球战略商业报告,全球3D医学影像市场到2012年预计将达到39亿美元。

不管怎样,将3D技术运用于医学分析和算法可以使影像技术更有效。如在美国,IBM公司与Mayo Clinic合作,结合先进算法运用3D影像技术以更精确地分析大脑,将脑动脉瘤的定位概率增加70%-90%。

这种新的手段是由IBM和Mayo Clinic在医学影像信息创新中心合作研发的。该技术对大脑动脉瘤的检测准确率达到95%,而传统手动筛检仅为70%。研究结果已发布在《数字影像杂志》上。(2009年11月24发表)

在这项研究开始前,曾对上千名患者的1500多万张影像进行过处理。结合先进的影像技术进行分析,提高潜在动脉瘤的检测速度,避免大脑出血或神经损伤等后果。Mayo Clinic期望以后能将此方法运用于诊断癌症或身体其他部位的血管异常。

对患者进行教育是3D技术的另一项拓展应用。比如谷歌人体浏览器在最近展出的测试版上,可以清晰演示人体3D模型。能够让使用者剥离解剖层、放大、点击辨认解剖结构,或者通过网络查找肌肉、器官或骨骼等。

除了纯粹浏览3D人体模型,该技术还可以扩展运用于3D电子病历。3D人体解剖展示能帮助医务人员轻松定位电子病历。通过先进分析和语义技术处理电子病历,医疗服务者可以点击身体的一个部位来导出患者的相关医疗信息,而不是筛查电子病历甚至是纸质文件夹。这种计算机生成的图像非常类似于人体地图,能向各个方位旋转和移动来展示人体。与身体部位相关的教育和医学信息可以共享给患者和护理人员,为医生提供从病历获取信息的综合性导航工具。

3D技术也给医生和护士带来收集和展示患者信息的新方法。IBM 研究机构正在研究理解患者相似性的方法并通过新的方式展示该信息。运用三维技术来考察患者人群模式或关系,能显著优化传统诊断和治疗方案。

通过以患者和疾病为中心的数据研究,可以决定何种治疗方案最有效,分析其原因,以及哪些护理人员对特定患者人群的治疗最有帮助。

随着科学技术的不断发展,3D技术将运用于更多的领域,甚至可能改变患者和护理人员与人体的互动方式。

本文作者Martin Kohn,医学博士,毕业于哈佛医学院,目前担任IBM Research生物医学工程师及副主任,Kohn 拥有30多年的急诊医学从业经验。

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