【MBAChina网讯】医生的微创手术练习，有虚拟现实和人工智能加持；华西医院的海量微创手术案例资源，不仅能分析、共享，还能再现还原、模拟操作；微创手术的学习路上，会有一个虚拟“老师”，一对一指导……这不是科幻电影，这一切在川大华西医院已经实现。利用人工智能、虚拟现实、云数据库、3D建模等技术， 川大华西医院刘伦旭教授团队解决了困扰微创领域多年的难题。到底他们玩出了什么新“花样”呢？

廖虎

微创普及率低 医师培养缺标准

在华西医院第一住院大楼13楼B区的医生办公室，见到了刚刚结束门诊的廖虎医生。廖医生是华西医院胸外科主治医师、我国著名微创胸外科医师、中国医师协会胸外科医师分会副会长，华西医院副院长刘伦旭教授微创外科研究团队的成员，长期从事肺癌微创治疗相关的临床研究。

他介绍说，微创手术是利用腹腔镜、胸腔镜、机器人等现代医疗器械及相关设备进行的手术，也叫腔镜手术。因为创口小、疼痛轻、康复快等优点，能让患者省时省钱，医院也节省医疗资源，近年来，微创外科行业的发展突飞猛进。

“以肺癌手术为例，我们华西医院胸外科是全国最早开始做腔镜手术的科室之一，刘伦旭教授首创的单向式胸腔镜肺叶切除术是目前国内应用最广的微创肺癌手术方式，被全国超过90%的医院采用。我们医院每年90%以上肺癌手术都通过是微创完成，大概有2000台。”廖医生说。

华西智能腔镜培训与考核系统

但是，微创手术在全国医院的普及率并不高，主要在高级别的医院快速发展。廖医生解释说，主要的原因是微创外科从业人员相对不足。据2016 年全国卫生年鉴统计，截止2016 年，我国外科从业人员仅26.8 万人，其中拥有合格微创外科技能的临床医师不足60%，且多集中在三级以上医院，基层医院无力开展较大规模的微创外科手术。“限制微创外科行业发展的一个重要因素是医疗人才资源的分配不均，因此对于整个行业而言，当务之急的工作是推动微创外科医师的高效率培养。”

国内微创外科医师的培养现状又是怎么样的呢？

“目前，微创外科医师的培养并没有统一的模式和流程，也缺乏标准。” 廖医生说，传统上多采用师徒带教、动物训练、模拟练习三种方式。“师徒带教”模式完全由人主观评价，效率低、缺乏标准，无法保证培养的有效性；动物手术较为贴近真实手术，但是消耗大，成本高；模拟训练方面，国内市场上同质化产品多，价格和效果也都难以尽如人意。而美国和欧洲使用的评估体系，也存在项目设置不完善，完全人工评价消耗资源、时间过多，培训器材简陋等诸多问题。

高科技应用 打造智能“虚拟导师”

如何构建完整、客观、标准统一的微创外科医师培训和考核体系呢？刘伦旭团队开始了思考。人工智能、虚拟现实、3D建模、云数据库……一系列频繁见诸报道的前沿科技让他们突然灵光闪现：是不是可以运用这些高端科技，打造一个腔镜手术的智能“虚拟导师”呢？华西智能腔镜培训与考核系统就这样诞生了。

据廖医生介绍，相对于传统的手术，腔镜手术更注重医生手部的灵活和手眼的配合。因此，智能腔镜培训练习模块设置了基础操作练习与3D虚拟手术综合操作。

华西智能腔镜培训与考核系统

基础操作练习部分使用了智能图像算法、精细化电路设计等技术，为原本仅有物理模型的练习模拟箱添加了智能评判体系，并量化所有练习科目与操作细节、自动打分，让所有操作都拿分数说话。此外，深度学习技术的应用，还能通过神经网络技术记录每位学员的练习过程，然后通过大数据分析处理，每个人的操作强项、弱项一目了然，方便根据需求“对症下药”。

“我们的系统基于临床需求合理设计，打造了一套完整的智能‘虚拟导师’系统，模拟传统‘师徒带教’，对学员进行全方位的技能指导，为每个学员定制学习策略、提供相关建议、推荐相关学习资料，给学员提供全面、系统、准确的腔镜手术培训指导。”廖医生自信地说，华西智能腔镜培训与考核系统预计可以缩短理论学习时间20%以上，缩短动物模拟实验及临床实习时间50%以上，显著提升微创外科医生的培训效率。

此外，系统的3D虚拟手术综合操作模块依托华西医院疾病库的海量疾病影像资料和影像手术录像资源，利用虚拟现实和触觉反馈技术，可以还原大量真实手术案例。

“我们同上海一家公司联合开发的胸腔镜肺叶切除模拟系统，能够100%还原肺叶切除的真实场景和操作，学员使用的器械，操作的手法，甚至操作时器械的力反馈与真实手术几乎完全一致，学员在基础技能培训合格的基础上，通过模拟手术训练能够在最短的时间内，熟悉真实手术操作，提高培训的效率，同时减少对患者的伤害。”廖医生说：“未来，我们会运用增强现实技术，更真实地还原病变的组织器官，我们希望华西智能腔镜培训与考核系统能达到像在人体上手术的真实感，帮助‘小白’住院医生成长为‘大牛’腔镜主治医生。”

大数据分析 自动升级考核标准

在腔镜考核方面，华西智能腔镜培训与考核系统构建了全国首个腔镜技能水平数据库。所有由该系统采集的练习数据均纳入到统一的云端数据库当中，按照练习者的学历、临床资历不同进行分类管理、分析整合、并自动更新。华西智能腔镜培训与考核系统再对数据库中的数据进行统计学分析，自动制定出一套客观、全方位评估的评分体系与标准。

廖医生强调，图像智能识别算法、智能化电路，红外检测等技术，帮助实现了系统自动化评估考核结果，避免了人工评分的不准确、不客观，造成的成绩不统一的问题。“更重要的是节约了专家的宝贵时间，他们能救治更多的病人。”

系统在医师技能考试应用实证研究中获得好评

“医疗水平随时代发展而进步，我们系统的考核标准也会实时更新。”廖虎说，华西智能腔镜培训与考核系统采用特定算法，实现了数据库数据的自动维护和等级判定标准的自动升级，以适应学员整体水平的不断提高，而且制定出腔镜技术考核的动态分层标准，规定了住院医生、主治医生、专家不同层级所达到腔镜技术水平。“未来，随着数据库的不断扩大，系统所能制定的标准也将更加精确、客观。”

华西智能腔镜培训与考核系统完善的模拟练习、个性化的成长方案、海量的疾病案例等促进了医疗教育资源的共享。“即使在基层医院，医生也能运用这一套设备进行腔镜手术的训练。这相当于以低价的成本促进了优质医疗资源的下沉。”廖虎说，华西这套系统为实现“让中国每一家基层医院都能开展腔镜手术”探索了一条道路。

目前，华西智能腔镜培训与考核系统已经实现成果转化，由华西健康科技公司生产并销售。刘伦旭教授团队也与华西临床实验中心达成了合作：借助四川大学华西医院多层次完整的临床体系以及800多个区域网络联盟医院，推动华西智能腔镜培训与考核系统在基层医院的应用，实现腔镜手术培训的智能化与规范化以及考核的科学化。

编辑：