AR+超聲，這項(xiàng)突破性技術(shù)將為基層醫(yī)療帶來什么？

在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域，超聲這條賽道一直相對(duì)低調(diào)。但事實(shí)上，超聲在我國是一個(gè)年檢查量20億人次的大通量市場。在市場需求與政策紅利的助推下，該市場還將快速增長。

據(jù)中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2019年，我國超聲保有量約為22萬臺(tái)，約占醫(yī)學(xué)影像設(shè)備總保有量的74.44%，遠(yuǎn)超DR、CT、內(nèi)鏡等，其保有量可謂最大。

超聲的高保有量及高價(jià)值市場，得益于其普惠性。

一方面，超聲算得上是執(zhí)業(yè)醫(yī)生能夠獲得的最快、最安全且較便宜的醫(yī)學(xué)診斷工具之一。從宏觀層面上講，超聲擁有廣泛的基層醫(yī)療市場作為應(yīng)用場景。伴隨分級(jí)診療政策落地，超聲更是被賦予了非同一般的意義。

另一方面，技術(shù)的發(fā)展與迭代，促使超聲設(shè)備應(yīng)用范圍逐漸拓寬。軟、硬件的接連突破，更是使超聲在輔助臨床診療上不斷向前邁進(jìn)，在此情形下醫(yī)生診斷精準(zhǔn)率得以提升，其學(xué)習(xí)曲線亦得到降低。

從技術(shù)特點(diǎn)來看，超聲設(shè)備似乎與基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)有著天然的鏈接。面對(duì)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療資源短缺、醫(yī)療能力不足、超聲操作培訓(xùn)過程長等痛點(diǎn)，深至科技嘗試以“技術(shù)賦能”的方式予以解決。

此次，上海深至信息科技有限公司（以下簡稱“深至科技”）攜手威朋（蘇州）醫(yī)療器械有限公司（以下簡稱“威朋”）創(chuàng)新醫(yī)療器械平臺(tái)孵化“超聲賦能”項(xiàng)目，將AR技術(shù)應(yīng)用于超聲診斷，通過為傳統(tǒng)超聲掃查流程提供交互式可視化引導(dǎo)，提升掃查效率，縮短學(xué)習(xí)曲線，進(jìn)一步普及精準(zhǔn)醫(yī)療。

在一年前的一次訪談中，深至科技曾向動(dòng)脈網(wǎng)分享公司在技術(shù)開發(fā)上持續(xù)突破的意義，他談道：“我們通過持續(xù)對(duì)智能軟硬件的深耕，使超聲設(shè)備應(yīng)用成本不斷得到降低，進(jìn)一步助推整個(gè)基層醫(yī)療服務(wù)運(yùn)行效率優(yōu)化?！?/span>

一年后的今天，深至科技聯(lián)手威朋醫(yī)療推出“基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的超聲掃查引導(dǎo)平臺(tái)”ARGUS（Augmented Reality Guided Ultrasound）系統(tǒng)，在技術(shù)上做出革新，將AR技術(shù)應(yīng)用于超聲領(lǐng)域。

盡管在深至科技對(duì)于“技術(shù)賦能”的探索上愈顯多樣，但解讀其內(nèi)在邏輯便能發(fā)現(xiàn)其發(fā)心從未改變——通過持續(xù)對(duì)智能軟硬件的深耕，降低設(shè)備應(yīng)用成本及使用門檻，從而賦能基層，進(jìn)一步普及精準(zhǔn)醫(yī)療。

此次深至科技與威朋醫(yī)療所成立的ARGUS聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目，亦是基于此底層邏輯所建構(gòu)。技術(shù)本上看上去復(fù)雜，但只要摸清了其內(nèi)核便不難理解。

AR技術(shù)是一種將多模態(tài)信息疊加在操作者的現(xiàn)實(shí)場景之上，并使之得到增強(qiáng)的交互技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)不僅可以實(shí)時(shí)的向操作者呈現(xiàn)可視化的信息，而且能夠幫助操作者高效處理復(fù)雜工作。

盡管AR技術(shù)在人們的日常認(rèn)知中顯得相對(duì)較“冷”，真正“出圈”的產(chǎn)品也僅Google glass設(shè)備、《Pokemon go》。但事實(shí)上在工業(yè)、醫(yī)療及生產(chǎn)等細(xì)分領(lǐng)域中，AR技術(shù)已走過較長的路。早在1990年，波音公司就已經(jīng)開始進(jìn)行以AR技術(shù)指導(dǎo)電纜鋪設(shè)連線作業(yè)的相關(guān)探究。如今保時(shí)捷在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝指導(dǎo)過程中，也運(yùn)用AR技術(shù)提高其生產(chǎn)效率。

回到醫(yī)療領(lǐng)域，AR技術(shù)能夠?yàn)橹畮硎裁矗?/span>

首先，在傳統(tǒng)醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)在采集完成后醫(yī)生一般只能通過觀看屏幕顯示出來的相關(guān)圖像做相應(yīng)診斷，不能與病人產(chǎn)生實(shí)時(shí)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療圖像與真實(shí)世界聯(lián)動(dòng)。

依靠AR技術(shù)，便可打破這一“僵局”，使醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)世界場景產(chǎn)生鏈接。目前已有的醫(yī)療AR產(chǎn)品便能實(shí)現(xiàn)在智能眼鏡或移動(dòng)設(shè)備中顯示臟器的三維融合圖像，使醫(yī)生可以在術(shù)前和術(shù)中觀察到標(biāo)記好的病灶，為手術(shù)規(guī)劃帶來幫助。同時(shí)，醫(yī)生還可以通過手勢隱藏外層組織，觀察臟器內(nèi)層結(jié)構(gòu)，甚至在圖像上直接劃定手術(shù)路徑；

其次，人眼對(duì)于距離、尺寸、亮度、聲音頻率等物理性質(zhì)的判斷是定性的，難以精準(zhǔn)地對(duì)距離、尺寸等給予判斷。AR設(shè)備上搭載的各類傳感器，在經(jīng)過進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和處理算法后，便可以給出人類所無法感知的高精度豐富信息。

最后，AR技術(shù)還能夠顯著提升遠(yuǎn)程醫(yī)療與培訓(xùn)的質(zhì)量，幫助擴(kuò)大醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用范圍與適用人群。例如AR設(shè)備便可以在醫(yī)生進(jìn)行會(huì)診或者與病人進(jìn)行交流時(shí)提供虛擬三維影像，以提高交流效率及診斷準(zhǔn)確性。

面對(duì)目前醫(yī)療領(lǐng)域可能需要外派專業(yè)醫(yī)生或集中基層醫(yī)生進(jìn)行針對(duì)性培訓(xùn)課程等情況，該技術(shù)的推進(jìn)無疑為之提供了相應(yīng)解決方案。有效降低了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)成本，為醫(yī)院帶來經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)際提升。Butterfly等基于AR遠(yuǎn)程輔助超聲掃查的成功應(yīng)用，便是對(duì)此的一項(xiàng)例證。

總的來說，AR技術(shù)能夠基于具體場景及時(shí)、準(zhǔn)確地給出相關(guān)信息及相應(yīng)解決方案，使該技術(shù)在外科手術(shù)、輔助三維重建、腹腔鏡檢查、輔助解剖教學(xué)、輔助醫(yī)學(xué)成像等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為缺乏超聲設(shè)備掃查使用和判讀經(jīng)驗(yàn)的基層醫(yī)生提供幫助。使超聲類掃查、介入更準(zhǔn)確、更迅速、更標(biāo)準(zhǔn)，在提升超聲檢測準(zhǔn)確率的同時(shí)，賦予基層醫(yī)療更多可能性，并進(jìn)一步推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療。

目前，深至科技聯(lián)合威朋醫(yī)療研發(fā)的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的超聲掃查引導(dǎo)平臺(tái)（ARGUS系統(tǒng)）便是因此而生。

以甲狀腺的醫(yī)學(xué)超聲掃查為例，ARGUS系統(tǒng)基于人體解剖結(jié)構(gòu)，能夠針對(duì)甲狀腺超聲掃查中的掃查定位和超聲圖像采集問題，提供可在手持設(shè)備上運(yùn)行的實(shí)景AR掃查指引，實(shí)現(xiàn)及時(shí)、標(biāo)準(zhǔn)化的超聲圖像采集和篩查。

配合超聲圖像采集和識(shí)別算法，該產(chǎn)品能夠幫助超聲醫(yī)師實(shí)現(xiàn)高效和準(zhǔn)確掃查，具有直觀性、多模態(tài)、便捷性、普適性。

對(duì)應(yīng)來講，即使用該產(chǎn)品只需直接將掃查目標(biāo)位置及導(dǎo)引呈現(xiàn)給操作者，而不必依靠經(jīng)驗(yàn)在體表搜索目標(biāo)；三維位置信息及超聲圖像，可同步顯示在AR截面中，幫助醫(yī)師進(jìn)行判斷；可直接在手機(jī)等移動(dòng)端運(yùn)行；同樣的框架結(jié)構(gòu)也可用于腹部超聲、盆腔超聲等其他位置和器官的掃查導(dǎo)引。

經(jīng)深至科技內(nèi)部醫(yī)生測試，該產(chǎn)品準(zhǔn)確性已達(dá)毫米級(jí)，畫質(zhì)一般可達(dá)1080p。據(jù)該產(chǎn)品早期試用用戶和醫(yī)生的反饋，ARGUS滿足了超聲掃查引導(dǎo)在實(shí)時(shí)性、直觀性以及準(zhǔn)確性的臨床需求。未來，深至科技還將聯(lián)合威朋為該系統(tǒng)增加更多功能，持續(xù)推動(dòng)基層醫(yī)療發(fā)展。

任何一項(xiàng)新技術(shù)進(jìn)入市場，在推廣上難免會(huì)面臨難題，但把準(zhǔn)了需求便能為技術(shù)落地創(chuàng)造可能。深至科技多年來對(duì)于超聲市場的觀察，以及企業(yè)在基層醫(yī)生接觸、產(chǎn)業(yè)化和運(yùn)營維護(hù)上豐富的經(jīng)驗(yàn)，賦予了公司對(duì)市場需求的敏感性。

針對(duì)現(xiàn)有醫(yī)療數(shù)據(jù)，尤其是圖像數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)世界的交互性不足；人體自身感官能力有限，量化評(píng)判較差；醫(yī)療資源不足或分配不均，基層社區(qū)或偏遠(yuǎn)地區(qū)無法充分享受醫(yī)療技術(shù)進(jìn)步紅利等痛點(diǎn)，深至科技聯(lián)手威朋醫(yī)療用AR這一創(chuàng)新技術(shù)予以解決。結(jié)合設(shè)備形態(tài)及服務(wù)場景，實(shí)現(xiàn)超聲掃查的標(biāo)準(zhǔn)化，幫助基層醫(yī)師快速掌握“標(biāo)準(zhǔn)超聲切面采集、標(biāo)準(zhǔn)化留存圖片”，滿足患者多病種、多場景的檢查診斷需求。

目前，深至科技在小型設(shè)備及基層診斷上已形成了成熟的產(chǎn)學(xué)研用基礎(chǔ)，可保障AR、人工智能及掌上超聲的技術(shù)融合與交互體驗(yàn)。

在落地方面，深至科技亦有專業(yè)醫(yī)師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行指導(dǎo)。面對(duì)可能存在的基層醫(yī)生“不會(huì)用”的問題，公司還將提供遠(yuǎn)程協(xié)助基層醫(yī)生掌握超聲掃查手法。通過超聲AR導(dǎo)航應(yīng)用，進(jìn)行手法培訓(xùn)、技能考核、掃查輔助等，幫助基層醫(yī)師提升對(duì)常見疾病乃至復(fù)雜疾病的檢查服務(wù)能力，真正讓技術(shù)落地基層。

未來，超聲AR導(dǎo)航技術(shù)還將結(jié)合5G及邊緣計(jì)算技術(shù)，逐步向硬件設(shè)備、數(shù)字醫(yī)療、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等合作伙伴探索商業(yè)合作，進(jìn)一步推動(dòng)設(shè)備商業(yè)化進(jìn)程。

或許，AR技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用就目前來看的確有些“高大上”，深至科技此次“出征”AR+超聲領(lǐng)域亦為國內(nèi)首個(gè)，但其探索并非無跡可尋。美國掌上超聲設(shè)備廠商Butterfly便實(shí)現(xiàn)了AR技術(shù)與超聲的結(jié)合獲批上市，發(fā)展成為行業(yè)獨(dú)角獸。

面對(duì)技術(shù)變革，有這樣一個(gè)假設(shè)，即企業(yè)在面對(duì)永無止境的科技變革時(shí)，就像在泥流上求生存，必須永遠(yuǎn)保持在泥流上移動(dòng)。盡管在新技術(shù)的探索上存在難點(diǎn)，但我們可以看到，在技術(shù)變革面前，深至科技從未停止探索。

威朋（蘇州）醫(yī)療器械有限公司成立于2017年，致力于開發(fā)先進(jìn)醫(yī)療感知技術(shù)，用于疾病診斷與治療。并將先進(jìn)的激光顯微、光聲成像、光學(xué)導(dǎo)航技術(shù)在中國產(chǎn)業(yè)落地和市場化。

目前，威朋醫(yī)療擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)30余項(xiàng)。主要的產(chǎn)品方向包括基于拉曼顯微成像的超快速藥敏檢測、手術(shù)AR導(dǎo)航、3D超聲成像、腫瘤術(shù)中切緣檢測、光聲血管內(nèi)窺鏡等。威朋醫(yī)療為蘇州市高新技術(shù)企業(yè)，已取得ISO13485醫(yī)療器械質(zhì)量體系認(rèn)證，公司產(chǎn)品穿刺引導(dǎo)系統(tǒng)獲得美國FDA認(rèn)證。