叶哲伟教授 受访者供图

高维度医学影像展现患者更精准的信息

叶哲伟教授团队完成世界首例混合现实技术引导下的髋部骨折手术

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□楚天都市报极目新闻记者 陈凌燕

对话人物

叶哲伟，医学博士，教授，主任医师，博士研究生导师，华中科技大学同济医学院附属协和医院智能医学研究室主任，《智能医学》国家教材主编，Global Health Journal执行主编，武汉智能医学研究院院长。

对话背景

手术医生头戴MR眼镜，可看到患者骨骼结构的3D数字模型，叠加于真实手术场景中，还可缩放、切换角度，让医生有了透视眼……这并非科幻电影，而是现代医疗的存在。当人工智能与医学深度结合，手术机器人、大数据、远程5G手术等新名词不断改写着我们对现代医疗的认识。《智能医学》已成为一门课程，正逐步走入我国各大高校。

数字化与人工智能，还会给未来医学打开一个怎样的新世界？上周五，叶哲伟教授接受楚天都市报极目新闻记者的专访。

智能医学

建数字版的孪生患者

2017年6月，叶哲伟教授团队在武汉协和医院完成世界首例混合现实技术引导下的髋部骨折手术；2018年1月，他的团队成功实施了混合现实技术三地远程联合会诊手术；2019年7月，这一团队又完成全球首例5G环境下混合现实云平台远程会诊手术……这些炫酷的实践，让越来越多人感受到，智能医学时代已经到来。

记者：记得2017年，第一次看到你完成混合现实技术引导下的髋部骨折手术时，很多人都惊呆了。过去只能在电影里见到的场景，竟然在我们身边就实现了。

叶哲伟：患者是一名15岁的骨折女孩。在术前沟通时，我们就给她和家人戴上MR眼镜，让他们能清楚地看到骨折的情况，以及我们将如何为她完成手术。手术时，医生使用混合现实技术，将虚拟的数字模型与真实患者叠加，这让手术医生有了非常直观、精确的视野，能够完成更准确的操作。

这个虚拟的数字模型，是基于患者自身的真实数据完成的数据建模，我们称为数字孪生。骨骼、肌肉、神经、血管、皮肤等等，都可以根据需要叠加，这是高维度的医学信息的可视化。

记者：是不是相当于为患者做了一个数字版的双胞胎？这项技术也就解决了患者个体差异的问题。

叶哲伟：对，每一名患者的具体情况都不相同。以往医生只能通过CT、核磁这些影像资料，再凭借个人经验和技术水平来做预估，实际情况到了手术时才真正知晓，医生做手术时要不断做判断、做调整来完成操作。而数字孪生技术可以让医生提前准确了解到手术患者的真实情况，还能进行不同手术方案的预演，从而挑选出最合理的治疗路径，真正实现了个性化精准手术。

记者：这样的精准度，给手术效果带来的改变有多大？

叶哲伟：从目前我们使用这一技术完成的手术情况来看，一些复杂手术的手术时间可以缩短30%-40%，患者的恢复速度也更快。

智能医学

打破传统的二维影像

在运用智能技术完成一系列全球首例手术之外，叶哲伟还担任着国家卫健委住院医师规范化培训规划教材《智能医学》的主编。2020年起，智能医学在华中科技大学完成了四个学期的教学，深受学生欢迎。根据教育部统计数据，至2022年2月，全国已有64所高校开设了智能医学相关专业。

记者：智能医学进入教学课程，意义在哪里？

叶哲伟：智能医学的“智能”包含人类智能和人工智能两个方面，这两种智能在可预期的未来时间内，尚无法互相替代。从具体内容上讲，它包含了人工智能、扩展现实、计算机手术导航、3D打印、机器人、可穿戴医疗设备、云平台、远程医疗、医疗大数据、5G医疗、脑机接口、数字孪生等众多医学前沿领域。从学科角度上讲，智能医学是医、理、工高度交叉的学科，而多学科交叉是传统教学中的一个痛点，这也是我们创建《智能医学》国家教材体系的初衷。

记者：它与传统的知识学习方式，存在着多大的不同？

叶哲伟：智能医学可以提供高维度医学信息的可视化。目前使用最广泛的医学信息载体是二维医学信息，在医院里，患者拿着各种X片或CT、磁共振片子穿梭于医院各个科室，医生在电脑或观片灯上观看的各种医学影像。

医生拿到一组二维CT断层扫描的片子，阅片后在头脑中建立三维立体影像，用二维的医学信息去反映三维的人体结构时，就会存在信息丢失。加上每个人的空间认知和重构能力不同，很可能同一组片子看完，每个人头脑中生成的空间立体影像都会有所不同，这就有可能给手术操作的精准性、安全性带来一定的隐患。

而智能医学的操作方法是在三维空间中提供三维的医学信息，直接给医生和患者呈现直观、准确、全视角的三维立体影像。

记者：那是不是意味着，学生在建立医学基础概念时就是三维起步，今后这批医生的工作逻辑和思维方式，很可能就与现在不同。

叶哲伟：是的。事实上这些都还只是智能医学中的一小块，我们致力从多个方向、多个维度打造智能医学的产、学、研集群，建设完备的智能医学生态体系。当生态体系更加完备时，有更多产业、资金、人才的加入，整个智能医学体系就会更加丰富完善，并不断实现迭代升级。

智能医学

实现“治未病”的可能

人类用数百年时间摸索手术，内镜技术只用了几十年，就让人类进入微创手术时代。可以预见，在智能医学时代，众多前沿科技会以更快的速度给医学领域带来各个层面的深度影响。

记者：站在普通大众的角度，也能明显感受到技术进步带来的变化，可穿戴设备、手术机器人、远程会诊、远程手术……很多以前不敢想的事情现在都实现了。

叶哲伟：变不可能为可能，这就是升维的意义，高维度可以解决低维度无法解决的瓶颈。以混合现实技术为例，在我所在的武汉协和医院，2017年由骨科率先使用，如今只过了5年时间，就已经有15个科室在使用这项技术，在全国已有数百家医院在几十个领域里使用，为患者提供更好的诊断和治疗。

记者：混合现实技术是一种三维数字成像，目前在智能医学领域里，我们已经走到了几维？

叶哲伟：结合医学大数据、人工智能，我们已经成功实施了四维可视化的尝试。在对疾病进行三维立体的精准呈现的基础上，我们增加了时间维度，对疾病在人体中发生、发展、造成的影响做了全流程的四维精确呈现。

记者：会不会将来有一天，我们每个人都有一个数据孪生的自己，它能提前演算出我们在接下来几十年里的健康风险？再进一步，它可以在疾病萌芽的时候就帮我“干掉”它，这就真正实现了“治未病”。

叶哲伟：如果数据信息足够，一切皆有可能，在不远的将来，在医学领域，会有更多突破我们现有想象力的科幻场景成为现实。如同，每一个真实的现在，都是我们曾经幻想的未来。

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