上个世纪80年代，20岁刚出头的硅谷工程师杰伦·拉尼尔发明“数据手套”时，绝对想象不到他开创的虚拟现实技术不仅风靡于30年后的游戏，还会影响未来的医疗。
未来孕育在过去，萌生于现在。像混合现实、肠道微生态、康复机器人、3D打印等“黑科技”在常州的一些医院和公司已初见端倪。这些科技力量通过提供强大工具、数据和解决方案来更新对健康的认知，革新医疗的面貌。
如何将“常乐之州”打造成“健康之城”？当医疗拥抱科技，常州就遇“健”未来。
混合现实技术，让医生拥有高维度“透视眼”
常州一院脊柱外科副主任仇胥斌戴着MR眼镜，患者皮肤下的肌肉、脊椎、血管和神经就以3D影像呈现眼前，和真实的病灶完全叠加在一起，全部透明化清晰可见。手术在短短3小时内完成，比往常减少了40分钟……这不是科幻电影里的镜头，而是常州一院率先在国内开展混合现实技术引导下为一位14岁少女实施脊柱侧弯矫形手术的场景。
混合现实（Mixed Reality，简称MR）技术是在现实场景里加入虚拟数字画面，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。术前通过技术手段读取病人的CT、核磁共振、X光等原始数据，在此基础上生成病灶的3D模型并载入MR设备。3D模型不但可以从任意角度浏览、缩放、调节亮度与对比度，还能隐藏与透明化各种组织。
MR结合了AR和VR技术的优势，是未来的趋势。“全院面对新技术的态度就是积极拥抱，我们不害怕科技对医学旧体系的冲击。”仇胥斌说，在临床中实践这项技术，常州一院不仅在全国是最早的之一，而且探索深度与全国少数几家顶级医院相当，目前使用MR的手术已经累积了40余例。
仇胥斌说，10年前腹腔镜技术让肝胆外科，胃肠外科，泌尿外科等科室的治疗方式发生了翻天覆地的变化。近5年来，“微创”的理念深入人心，但手术切口变小的同时牺牲了医生的部分可视性，有时就需要数字导航系统等辅助设备来成为医生的“另一双眼”。但在遇到复杂的手术情况下，这些技术显然还是达不到临床需求。
“精准”“安全”“有效”近年来愈加获得医患双方的重视。MR使医生在不扩大手术切口的情况下，获取肉眼看不到的内部器官的视觉和空间信息，所有的“雷区”都清晰可见，把手术的危险系数进一步降低。“借助于MR，医生拥有高维度‘透视’手术区域的工具，手术的精确性、安全性和有效性均得到更大地提升。”仇胥斌说。
未来，混合现实技术不仅可广泛使用在外科手术，也可以应用于康复医学、远程会诊等领域，从手术扩展到门诊诊断、住院病房、健康体检等全医疗过程，打造全景混合现实医院生态。
肠道微生态研究，治疗多种疾病的新视角
“粪菌移植”（Fecal microbiota transplantation，FMT），是指将健康人粪便中的功能菌群，移植到患者胃肠道内，重建新的肠道菌群，实现肠道及肠道外疾病的治疗。
这个听起来“重口味”的研究，其实已在我市扎根一年有余了。
2018年5月常州二院率先在全国筹建了“微生态研究与诊疗中心”，建立了现代标准化粪菌制备GMP实验室，同时成立多学科联合的专业医疗团队，包括内分泌代谢科、消化科、神经内科、肿瘤科以及皮肤科等学科专家，正式开展标准化粪菌移植治疗临床疾病的新技术工作。
常州二院肠道微生物治疗中心主任鄢新民告诉记者：“肠道微生态研究与诊疗中心已在常州二院阳湖院区设立专病门诊，截至目前，治疗住院病人60余例，主要集中在肥胖症、初发糖尿病、糖尿病并发症、重度失眠、便秘、帕金森病和肿瘤，所要病人均收到了意想不到的治疗效果。”
标准化粪菌移植的基本过程如下：
第一步，供体选择。用药史、病史、感染与常见病原体检验指标等进行筛查，排除可能影响肠道菌群的因素，从而获得最健康的供体。
第二步，粪菌制备。采用微滤加离心富集法，在微滤装置的基础上，经多级过滤直至微滤，然后反复离心洗涤，在1小时内实现粪菌的富集、纯化。
第三步，制备检验。通过标准的操作流程和专业设备及其相关实验流程分离所得的粪菌终产物中细菌纯度达到＞99%。
第四步，准备移植。目前粪菌移植的途径包括：①通过鼻胃管、鼻十二指肠管或内窥镜下给药到达近端胃肠道；②采用内窥镜灌注至近端结肠；③肛门导管直入直肠或近端结肠。
鄢新民表示，粪菌移植的诊疗范围除了内分泌代谢性疾病、消化道疾病、风湿免疫性疾病外，还应用于脑肠轴相关神经内科和肿瘤等相关疾病。未来，随着肠道微生态研究的深入，与肠道菌群失调有关的抑郁症、自闭症等精神系统疾病的治疗也有望突破。
康复机器人， 让患者恢复自主行走能力
每年，全世界有大量新增脑卒中，脑损伤，脊髓损伤的患者，这些疾病往往引发了患者肢体运动功能的丧失及相关并发症，康复机器人的诞生有效改善了这些患者的痛苦。
在常州，钱璟康复一直致力于康复机器人的研发和市场化，旗下子公司璟和机器人的产品中心总监何雷告诉记者，大脑的神经可塑性原理是机器人训练的理论基础，运动疗法是康复的核心疗法之一，通过每天大量的标准动作重复训练，能够帮助患者“想起来”这个动作，重新建立起协调运动模式。
康复机器人上装了大量的传感器，可以实时检测人体的运动状态。并通过人工智能的算法预测人体的意图，走快还是走慢，想迈左腿还是右腿，以及想走想停的想法会用于控制机械腿。从而使原本无法站立行走的人，通过行走训练促进神经康复，使患者逐步恢复自主行走能力。
为了达到更好的康复效果，璟和进一步升级了康复机器人，加入了AT+IOT（人工智能和物联网）技术，针对设备管理进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和设备运行等管理。
何雷表示，康复机器人的趋势是柔性外骨骼和脑机接口，通过体感技术无需借助任何控制设备，可以直接使用肢体动作与数字设备和环境互动，随心所欲地操控身体。
时差成像技术，揭示生命起源的技术
“在过去的十多年内，使用传统胚胎质量评估方法，试管婴儿妊娠率一直维持在接近6成的水平，达到了瓶颈。”常州市妇幼保健院，一院钟楼院区胚胎实验室负责人王宇峰说，他们在2017年下半年引进并使用了胚胎时差成像技术后，采用该技术已经完成病例近300例，单次胚胎移植妊娠率比传统方法提高了5-7%以上。
王宇峰说，传统胚胎质量的评估，医生需要每天选取特定的时间点，将胚胎从培养箱中取出，放到显微镜下进行观察记录和评分，全依靠胚胎师的经验，相对来说具有较大的主观性。同时，多次从培养箱中取出胚胎进行观察，温度、湿度、气压和空气成分的变化对胚胎的成长具有负面的影响。
胚胎时差成像（Time-Lapse Imaging，TLI）技术是指在培养箱内安装内置摄像装置，聚焦每一枚胚胎每隔一定时间进行自动拍摄。“它最短能每3秒记录一次胚胎的发育情况，完整精确的记录胚胎发育的全过程，是一种新的无创胚胎质量评估体系。”王宇峰介绍说，通过TLI技术我们可以观察胚胎的动态发育过程，如胚胎发生第一次卵裂时间、胚胎的分裂模式、原核的出现与消失、胞质收缩与旋转等技术参数，通过对这些参数的研究、挖掘来揭示我们人类生命开始最早数日的生长规律，为临床提供决策依据，增加“试管婴儿”妊娠率，降低流产率，真正造福不孕患者。
3D打印技术，打出你的器官
多年前存在于电影里的3D打印技术，现已经在常州二院得以成熟应用。今年3月，市二院大外科主任徐南伟就利用3D打印技术成功完成了一例高难度的颈椎椎管内肿瘤手术。他用3D打印技术模拟出肿瘤与周围骨质、血管、神经的关系，考虑到术中术后可能遇到的各种情况及紧急预案，并做了一系列准备，以确保第一时间处理术中出现的各种问题。
8月份医学界最热的新闻也和3D打印技术有关。美国卡内基梅隆大学研究人员于在《Science》杂志上发表了一篇论文，介绍了一种新的、采用胶原蛋白来3D生物打印出可工作的心脏“零件”。
未来，随着3D打印技术在再生医学领域的运用，科学家开拓出进行体外器官构建的新途径——3D生物打印，人体所有器官都可以打印出来，让器官移植不再是场漫长的等待。
医疗的未来，医生的态度
从经验医学到循证医学，再到现在大热的精准医学和数字医学，这几年的科技进步将要打破上百年的医学范式。像植入大脑的传感器、进入血液的纳米机器人、大数据基础上的AI医疗决策更是颠覆性的未来。
“科技对医疗的冲击就像远处的龙卷风，你可见它即将袭来，无法袖手旁观。”仇胥斌说，医生应该积极主动地拥抱新技术，更新知识体系，以便应对充满变数的未来。
有人担心，随着科技介入的增加，患者不再被看做一个“人”，而在各项检测中越来越数字化，机器替代了医生，数据替代了观察，医生似乎远离患者，治疗过程缺少人情味。
“科技会打破信息壁垒，技术是中立而冰冷的，人性的一面会赋予科技以温度。”仇胥斌表示乐观，技术能让患者更直观地理解病情，对治疗方案更有信心，减少了医患沟通的难度，增强了医患的互信。
赵霅煜 李青 汤怡晨
原文链接：http://epaper.cz001.com.cn/site1/czrb/html/2019-08/13/content_298980.htm
