“飛行員在正式飛行前可以通過模擬器來學(xué)習(xí)和操作。但醫(yī)科學(xué)生想要正式走上手術(shù)臺，卻依舊沿用著‘看一個、做一個、教一個’手術(shù)的老辦法，醫(yī)學(xué)教育滯后了50年。”在日前召開的2017年第十一屆四川互聯(lián)網(wǎng)大會上，人工智能虛擬現(xiàn)實(shí)醫(yī)學(xué)奠基人、美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校健康工程系統(tǒng)中心主任凱斯·科薩瓦達(dá)思表示，醫(yī)學(xué)已經(jīng)進(jìn)入精準(zhǔn)醫(yī)療、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)的時代，醫(yī)學(xué)教育也需借助前沿科技融入來提升教學(xué)質(zhì)量，“未來，我們將模擬機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的方式，來提升醫(yī)學(xué)教育水平。”

醫(yī)學(xué)模擬：你犯再多錯都沒關(guān)系

過去醫(yī)學(xué)知識的傳授，主要依靠人體解剖標(biāo)本的實(shí)物講解、書本圖繪、文字?jǐn)⑹?，以及視頻和幻燈片的展示。醫(yī)學(xué)院學(xué)生正式走上手術(shù)臺前，有一個不斷反復(fù)、積累經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程。

“傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教學(xué)很難學(xué)習(xí)高風(fēng)險侵襲病例，因?yàn)閷?shí)踐機(jī)會有限。在很多情況下，教學(xué)是一件困難的事。” 凱斯·科薩瓦達(dá)思說，“我們希望可以用電腦模擬帶給醫(yī)科教學(xué)真正的福祉。”

他告訴科技日報記者，醫(yī)學(xué)模擬是一種教學(xué)工具，可通過各種場景和系統(tǒng)，為學(xué)生提供體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解病患生理和病癥，無需對真實(shí)患者進(jìn)行實(shí)際操作。良好的醫(yī)學(xué)模擬可為手術(shù)室提供援助、術(shù)前規(guī)劃、病患教育等。“在這個過程中，你犯很多的錯誤都沒關(guān)系，可以在錯誤中學(xué)習(xí)。”

VR“助攻”：讓醫(yī)生進(jìn)入人體虛擬空間“看病”

近日，西班牙一家醫(yī)院進(jìn)行了一場特別的手術(shù)，醫(yī)生在VR頭盔的輔助下成功進(jìn)行了手術(shù)，并且將手術(shù)時間縮短了一半。手術(shù)中，外科醫(yī)生還可以隨時查看CT掃描數(shù)據(jù)、超聲波以及手術(shù)過程中需要的核心數(shù)據(jù)。

“人工智能與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合是臨床教學(xué)培訓(xùn)的新模式。”凱斯·科薩瓦達(dá)思說，將患者的CT、核磁等影像數(shù)據(jù)，經(jīng)過人工智能系統(tǒng)處理，得到真實(shí)還原的全息化人體三維解剖結(jié)構(gòu)并映射在虛擬空間里。

醫(yī)生可在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的虛擬空間里全方位直接看到患者真實(shí)人體結(jié)構(gòu)的解剖細(xì)節(jié)，并可通過手勢和語音操作，實(shí)時進(jìn)行器官和病變的立體幾何分析，精確測量目標(biāo)結(jié)構(gòu)的區(qū)位、體積、距離等參數(shù)，同時還可進(jìn)行虛擬解剖作業(yè)、模擬手術(shù)切除、手術(shù)方案設(shè)計和手術(shù)風(fēng)險評估。

“在此基礎(chǔ)上，我們可以建立一套基于模擬器的課程，并將這套課程運(yùn)用到虛擬現(xiàn)實(shí)中。” 凱斯·科薩瓦達(dá)思說，在醫(yī)學(xué)教學(xué)中，同樣可以通過研究臨床或醫(yī)療問題，借助觀察和專業(yè)知識模擬相應(yīng)過程，開發(fā)出虛擬模型，進(jìn)而開發(fā)出一套基于模擬器的課程。