3月14日?qǐng)?bào)道 據(jù)法國(guó)《觀點(diǎn)》周刊網(wǎng)站3月10日?qǐng)?bào)道，如果推開(kāi)尼斯教學(xué)醫(yī)療中心肩外科主任馬克-奧利維耶·戈西醫(yī)生手術(shù)室的門(mén)，會(huì)發(fā)現(xiàn)他的姿勢(shì)非常奇特：他戴著虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，一邊查看全息圖像，一邊在空中比劃。看似游戲，實(shí)則嚴(yán)肅。他所在的部門(mén)看好人工智能和計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)，以盡可能有效地“修復(fù)”骨創(chuàng)傷患者，并確保他們?cè)谛g(shù)后有更好的生活質(zhì)量。這就是“骨重塑”項(xiàng)目的目標(biāo)，該項(xiàng)目由尼斯教學(xué)醫(yī)療中心牽頭，并與法國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)和自動(dòng)化研究所、法國(guó)國(guó)家健康與醫(yī)學(xué)研究院、巴斯德研究所、巴黎公立醫(yī)院聯(lián)盟和幾家工業(yè)合作伙伴開(kāi)展合作。
近15年來(lái)，戈西一直在將人工智能納入實(shí)踐。但主要是在門(mén)診手術(shù)操作中，在這類(lèi)手術(shù)中，使用建模和模擬工具已變得司空見(jiàn)慣。戈西醫(yī)生解釋說(shuō)：“我們所說(shuō)的門(mén)診手術(shù)是指非緊急手術(shù)，通常與退行性病變或體育活動(dòng)有關(guān)。典型的例子是為老年人安裝肩關(guān)節(jié)假體或?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員進(jìn)行肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定術(shù)。”挑戰(zhàn)在于如何將矯形外科取得的進(jìn)步應(yīng)用到創(chuàng)傷外科，并將其提高到同樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)際上，復(fù)雜骨折復(fù)位術(shù)后的后遺癥風(fēng)險(xiǎn)，以及不得不接受進(jìn)一步所謂的翻修手術(shù)的可能性，都與主刀醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)直接相關(guān)。問(wèn)題是，這些手術(shù)都是最復(fù)雜的手術(shù)，卻通常由經(jīng)驗(yàn)不是很豐富的醫(yī)生來(lái)做。“這類(lèi)手術(shù)通常會(huì)交給年輕的外科醫(yī)生，因?yàn)橛芯o急狀況，會(huì)需要夜班。”但人工智能或?qū)⒑芸炀湍転檫@些年輕外科醫(yī)生提供支持。
如今，在常規(guī)手術(shù)中對(duì)肩部、骨盆或脛骨骨折實(shí)施手術(shù)時(shí)，醫(yī)生們依靠的是現(xiàn)有的影像資料——X光片和掃描——和自己的經(jīng)驗(yàn)。他們還會(huì)借鑒同事的經(jīng)驗(yàn)，在每日例會(huì)上討論臨床病例。戈西指出：“對(duì)于要采用的手術(shù)方案，往往有多少醫(yī)生就有多少意見(jiàn)，這證明沒(méi)有共識(shí)。”人工智能或許可以讓所有人達(dá)成一致。
在“骨重塑”項(xiàng)目中，“真實(shí)”手術(shù)之前要進(jìn)行另一種手術(shù)，即計(jì)算機(jī)手術(shù)。計(jì)算機(jī)和應(yīng)用數(shù)學(xué)研究員、“骨重塑”項(xiàng)目合作伙伴埃爾韋·德蘭熱特解釋說(shuō)：“這一步驟的目的是為病人建立一個(gè)數(shù)字孿生體，也就是創(chuàng)建一個(gè)病人解剖結(jié)構(gòu)的虛擬三維模型，來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬治療方案。”計(jì)算機(jī)技術(shù)人員通過(guò)對(duì)骨折處進(jìn)行掃描來(lái)創(chuàng)建數(shù)字孿生體，即3D體積圖像。
然后就是機(jī)器學(xué)習(xí)的問(wèn)題了。德蘭熱特說(shuō)：“我們教算法檢測(cè)圖像中的骨折，比如脛骨平臺(tái)骨折。然后教它用分散的碎片拼圖，重現(xiàn)脛骨平臺(tái)在骨折前的狀態(tài)。最后，我們得到骨骼結(jié)構(gòu)的重建圖。”在計(jì)算機(jī)手術(shù)階段，醫(yī)生可以更好地了解臨床情況和手術(shù)時(shí)病人的情況，通過(guò)預(yù)測(cè)手術(shù)效果和并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)來(lái)籌劃手術(shù)。
在創(chuàng)傷學(xué)領(lǐng)域，一切都必須快速進(jìn)行。這就是與籌劃外科手術(shù)的不同之處。戈西指出：“籌劃外科手術(shù)需要三到四周的時(shí)間來(lái)制作數(shù)字孿生體。我們要調(diào)動(dòng)很多工程師對(duì)圖像進(jìn)行人工干預(yù)。當(dāng)病人來(lái)到急診室時(shí)，是沒(méi)有這樣的時(shí)間的。”必要的提速是需要克服的技術(shù)壁壘，“骨重塑”項(xiàng)目因此獲得了法國(guó)國(guó)家科研署830萬(wàn)歐元的資助。德蘭熱特補(bǔ)充說(shuō)：“鑒于我們必須在最短的時(shí)間內(nèi)完成所有工作，我們需要盡可能實(shí)現(xiàn)孿生體設(shè)計(jì)自動(dòng)化。如今，仍然經(jīng)常需要人工干預(yù)：例如，算法會(huì)提供幾種可能的骨骼形態(tài)，通常要靠控制臺(tái)后面的醫(yī)生或技術(shù)人員決定。”完全自動(dòng)化是“骨重塑”項(xiàng)目未來(lái)五年的目標(biāo)。
數(shù)字孿生體還可以用于在手術(shù)室跟進(jìn)手術(shù)狀況并提供協(xié)助。德蘭熱特說(shuō)：“事先規(guī)劃好的骨修復(fù)方案的三維圖像通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔投射給醫(yī)生。確切地說(shuō)，醫(yī)生在觀察手術(shù)區(qū)域和病人的同時(shí)，還能在視網(wǎng)膜上看到要重建的骨結(jié)構(gòu)形態(tài)。他所需要的所有數(shù)據(jù)都可以通過(guò)虛擬方式獲得，而無(wú)需操作計(jì)算機(jī)。”
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，數(shù)字孿生體不會(huì)成為醫(yī)生的操作指南，而會(huì)成為機(jī)器人的操作指南，因?yàn)闄C(jī)器人的手術(shù)操作更加精準(zhǔn)。戈西說(shuō)：“外科醫(yī)生將使用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)和元宇宙環(huán)境。換句話說(shuō)，他們將連接到一個(gè)虛擬平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上，他們可以獲取進(jìn)行手術(shù)所需的方方面面，包括由遠(yuǎn)程服務(wù)器上的人工智能實(shí)時(shí)處理的圖像。這是一個(gè)相當(dāng)未來(lái)主義的愿景。”（編譯/趙可心）
3月14日?qǐng)?bào)道 據(jù)法國(guó)《觀點(diǎn)》周刊網(wǎng)站3月10日?qǐng)?bào)道，如果推開(kāi)尼斯教學(xué)醫(yī)療中心肩外科主任馬克-奧利維耶·戈西醫(yī)生手術(shù)室的門(mén)，會(huì)發(fā)現(xiàn)他的姿勢(shì)非常奇特：他戴著虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，一邊查看全息圖像，一邊在空中比劃。看似游戲，實(shí)則嚴(yán)肅。他所在的部門(mén)看好人工智能和計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)，以盡可能有效地“修復(fù)”骨創(chuàng)傷患者，并確保他們?cè)谛g(shù)后有更好的生活質(zhì)量。這就是“骨重塑”項(xiàng)目的目標(biāo)，該項(xiàng)目由尼斯教學(xué)醫(yī)療中心牽頭，并與法國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)和自動(dòng)化研究所、法國(guó)國(guó)家健康與醫(yī)學(xué)研究院、巴斯德研究所、巴黎公立醫(yī)院聯(lián)盟和幾家工業(yè)合作伙伴開(kāi)展合作。
近15年來(lái)，戈西一直在將人工智能納入實(shí)踐。但主要是在門(mén)診手術(shù)操作中，在這類(lèi)手術(shù)中，使用建模和模擬工具已變得司空見(jiàn)慣。戈西醫(yī)生解釋說(shuō)：“我們所說(shuō)的門(mén)診手術(shù)是指非緊急手術(shù)，通常與退行性病變或體育活動(dòng)有關(guān)。典型的例子是為老年人安裝肩關(guān)節(jié)假體或?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員進(jìn)行肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定術(shù)。”挑戰(zhàn)在于如何將矯形外科取得的進(jìn)步應(yīng)用到創(chuàng)傷外科，并將其提高到同樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)際上，復(fù)雜骨折復(fù)位術(shù)后的后遺癥風(fēng)險(xiǎn)，以及不得不接受進(jìn)一步所謂的翻修手術(shù)的可能性，都與主刀醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)直接相關(guān)。問(wèn)題是，這些手術(shù)都是最復(fù)雜的手術(shù)，卻通常由經(jīng)驗(yàn)不是很豐富的醫(yī)生來(lái)做。“這類(lèi)手術(shù)通常會(huì)交給年輕的外科醫(yī)生，因?yàn)橛芯o急狀況，會(huì)需要夜班。”但人工智能或?qū)⒑芸炀湍転檫@些年輕外科醫(yī)生提供支持。
如今，在常規(guī)手術(shù)中對(duì)肩部、骨盆或脛骨骨折實(shí)施手術(shù)時(shí)，醫(yī)生們依靠的是現(xiàn)有的影像資料——X光片和掃描——和自己的經(jīng)驗(yàn)。他們還會(huì)借鑒同事的經(jīng)驗(yàn)，在每日例會(huì)上討論臨床病例。戈西指出：“對(duì)于要采用的手術(shù)方案，往往有多少醫(yī)生就有多少意見(jiàn)，這證明沒(méi)有共識(shí)。”人工智能或許可以讓所有人達(dá)成一致。
在“骨重塑”項(xiàng)目中，“真實(shí)”手術(shù)之前要進(jìn)行另一種手術(shù)，即計(jì)算機(jī)手術(shù)。計(jì)算機(jī)和應(yīng)用數(shù)學(xué)研究員、“骨重塑”項(xiàng)目合作伙伴埃爾韋·德蘭熱特解釋說(shuō)：“這一步驟的目的是為病人建立一個(gè)數(shù)字孿生體，也就是創(chuàng)建一個(gè)病人解剖結(jié)構(gòu)的虛擬三維模型，來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬治療方案。”計(jì)算機(jī)技術(shù)人員通過(guò)對(duì)骨折處進(jìn)行掃描來(lái)創(chuàng)建數(shù)字孿生體，即3D體積圖像。
然后就是機(jī)器學(xué)習(xí)的問(wèn)題了。德蘭熱特說(shuō)：“我們教算法檢測(cè)圖像中的骨折，比如脛骨平臺(tái)骨折。然后教它用分散的碎片拼圖，重現(xiàn)脛骨平臺(tái)在骨折前的狀態(tài)。最后，我們得到骨骼結(jié)構(gòu)的重建圖。”在計(jì)算機(jī)手術(shù)階段，醫(yī)生可以更好地了解臨床情況和手術(shù)時(shí)病人的情況，通過(guò)預(yù)測(cè)手術(shù)效果和并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)來(lái)籌劃手術(shù)。
在創(chuàng)傷學(xué)領(lǐng)域，一切都必須快速進(jìn)行。這就是與籌劃外科手術(shù)的不同之處。戈西指出：“籌劃外科手術(shù)需要三到四周的時(shí)間來(lái)制作數(shù)字孿生體。我們要調(diào)動(dòng)很多工程師對(duì)圖像進(jìn)行人工干預(yù)。當(dāng)病人來(lái)到急診室時(shí)，是沒(méi)有這樣的時(shí)間的。”必要的提速是需要克服的技術(shù)壁壘，“骨重塑”項(xiàng)目因此獲得了法國(guó)國(guó)家科研署830萬(wàn)歐元的資助。德蘭熱特補(bǔ)充說(shuō)：“鑒于我們必須在最短的時(shí)間內(nèi)完成所有工作，我們需要盡可能實(shí)現(xiàn)孿生體設(shè)計(jì)自動(dòng)化。如今，仍然經(jīng)常需要人工干預(yù)：例如，算法會(huì)提供幾種可能的骨骼形態(tài)，通常要靠控制臺(tái)后面的醫(yī)生或技術(shù)人員決定。”完全自動(dòng)化是“骨重塑”項(xiàng)目未來(lái)五年的目標(biāo)。
數(shù)字孿生體還可以用于在手術(shù)室跟進(jìn)手術(shù)狀況并提供協(xié)助。德蘭熱特說(shuō)：“事先規(guī)劃好的骨修復(fù)方案的三維圖像通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔投射給醫(yī)生。確切地說(shuō)，醫(yī)生在觀察手術(shù)區(qū)域和病人的同時(shí)，還能在視網(wǎng)膜上看到要重建的骨結(jié)構(gòu)形態(tài)。他所需要的所有數(shù)據(jù)都可以通過(guò)虛擬方式獲得，而無(wú)需操作計(jì)算機(jī)。”
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，數(shù)字孿生體不會(huì)成為醫(yī)生的操作指南，而會(huì)成為機(jī)器人的操作指南，因?yàn)闄C(jī)器人的手術(shù)操作更加精準(zhǔn)。戈西說(shuō)：“外科醫(yī)生將使用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)和元宇宙環(huán)境。換句話說(shuō)，他們將連接到一個(gè)虛擬平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上，他們可以獲取進(jìn)行手術(shù)所需的方方面面，包括由遠(yuǎn)程服務(wù)器上的人工智能實(shí)時(shí)處理的圖像。這是一個(gè)相當(dāng)未來(lái)主義的愿景。”（編譯/趙可心）
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