發(fā)布時間：2019-10-23 07:16 | 標簽：
XR初創(chuàng)公司MediView獲450萬美元融資 將用于完善AR手術導航平臺
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XR初創(chuàng)公司MediView獲450萬美元融資，將用于完善AR手術導航平臺
XR初創(chuàng)公司MediView 宣布已籌集450萬美元，其AR手術導航平臺能夠為外科醫(yī)生提供AR圖像，帶來類似3D X射線的視覺感知能力。
種子基金來自俄亥俄州西北部芬德雷市的Inside View風險投資集團，其他投資者還有Plug and Play 風投公司和西北俄亥俄科技基金。這筆資金將用于進一步開發(fā)該系統(tǒng)，預計在2021年獲得食品和藥物管理局(FDA)的批準。MediView已經在首批試驗中對5名肝癌患者使用了該系統(tǒng)，并于2019年8月再一次對9名新患者進行試驗。
如果佩戴微軟HoloLens或其他增強現(xiàn)實眼鏡，外科醫(yī)生把儀器插入病人體內后，就可以看到逼真的數(shù)字影像，確定儀器在皮膚下的位置。AR手術導航平臺工具將幫助外科醫(yī)生使用類似電子游戲的方式清除腫瘤。
事實證明，醫(yī)療保健是XR最具前景的領域之一。
MediView首席執(zhí)行官John Black在接受VentureBeat采訪時表示：“我們所做的是創(chuàng)新，運用AR技術定位到癌變病灶，這種方法史無前例。這就像使用一種帶有增強現(xiàn)實功能的GPS導航到人體的特定位置。我們是唯一一家將AR技術用于手術過程的公司，比如追蹤……病人，全息圖，還有醫(yī)療儀器。”
AR如何為癌癥手術帶來益處
上圖:手術中，醫(yī)生AR護目鏡和MediView軟件上的顯示畫面
這項新技術來自克利夫蘭診所的Lerne醫(yī)學院，目前已進入第二輪人體評估手術階段。
該系統(tǒng)利用了微軟HoloLens的功能(該公司正在開發(fā)HoloLens 2的一個版本)，可以直接觀察病人，透過病人的皮膚看到3D腫瘤，甚至允許外科醫(yī)生四處走動，以任一角度觀察腫瘤、器官等等。通過這樣的方式，外科醫(yī)生就無需分神抽手，并可以完全專注于手術執(zhí)行。
克利夫蘭診所的介入放射科醫(yī)生Charles Martin III是世界上第一個使用者。他看到了傳統(tǒng)醫(yī)學成像技術的局限性以及相關的輻射泄露問題，希望新技術能有所改進。
“因為我們能夠利用病人自己的解剖結構來制作這些圖像，所以圖像質量實際上相當不錯。隨著處理器速度越來越快，分辨率也會不斷提高，新版本的設備也會越來越好。渲染的圖像…有一個顏色代碼，當我們制作全息圖時，它可以幫助作區(qū)分。借助這些額外信息，我們可以進行微創(chuàng)治療，縮小手術規(guī)模。”
Martin說，使用帶有XR全息圖像的微軟HoloLens有可能簡化工作內容，因為他現(xiàn)在可以在手術中看到腫瘤的三維圖像，而更傳統(tǒng)的透視技術只有二維圖像。
Black說：“作為首席執(zhí)行官，當我看到這項技術時，我顯然很震驚，甚至所有醫(yī)療從業(yè)人員都是同樣的反應。”
MediView XR系統(tǒng)如何工作
上圖:外科醫(yī)生可以使用病人的真實身體圖像籌劃手術方案，并在AR中還原相同視角執(zhí)行手術。
MediView XR公司開發(fā)了一種實時的全息可視化系統(tǒng)，可以把微軟HoloLens變成一種導航裝置。外科醫(yī)生可以繪制出腫瘤切割過程的數(shù)字圖像，這也可以提高病人對手術過程的理解程度。在手術過程中，佩戴HoloLens眼鏡的外科醫(yī)生可以直接看到病人皮膚下的所有內部解剖結構。
CT或MRI掃描構建出患者的初始3D人體地圖（類似于谷歌的定位地圖）。在人體地圖上，外科醫(yī)生可以看到病人的器官、血管、骨骼和其他結構的位置。
外科醫(yī)生還可以看到器官內部的癌變，剝離解剖層，顯示或隱藏不同的解剖區(qū)域。即使外科醫(yī)生在病人周圍移動，一切也可以保持在正確的解剖位置。手術器械的末端會發(fā)射激光，當激光照射到目標手術位置，系統(tǒng)會發(fā)出提醒。
“手術是3D問題，醫(yī)生們不能僅通過平板顯示器上的2D圖像做手術。全息可視化系統(tǒng)把外科手術游戲化，這是我們從未見過的。”
系統(tǒng)更加安全
上圖：MediView在過程中提供實時反饋
通過MediView的實時融合全息可視化(RTFHV)系統(tǒng)，外科醫(yī)生和患者將大幅減少輻射暴露風險。這是因為MediView的擴展現(xiàn)實XR醫(yī)學成像系統(tǒng)可以代替部分X射線成像。
Black說，這項技術能夠極大地減少臨床醫(yī)生和患者的輻射暴露風險，但不會完全消除，因為手術還是需要一些基于X射線的成像圖。在MediView的系統(tǒng)中，基于輻射的成像仍將用于術前診斷和規(guī)劃，但在實際操作中會大大減少。超聲波利用聲波對人體進行成像，且沒有X射線的危險性。MediView利用超聲技術在術中驗證成像定位和工具放置，會進一步減少輻射風險。
系統(tǒng)不使用X射線，而是通過CT或MRI掃描“融合”超聲波設備的傳感器讀數(shù)，以及外科醫(yī)生用來切除腫瘤的工具的定位數(shù)據(jù)，根據(jù)公司宣傳，這是目前最先進的3D全息顯示器。
克利夫蘭診所醫(yī)療設備主管，Lerner 醫(yī)學院主任Karl West在接受采訪時表示：“我們在可視化部分遇到了難題。醫(yī)生們需要使用2D透視法將復雜的三維設備放入復雜的三維解剖結構，這種操作非常困難。并且這種2D透視法會用到電離輻射成像，所以房間里的每個人都會暴露在電離輻射下。”
可視化的革命性改進
上圖：MediView也在加快外科手術培訓
在克利夫蘭診所，四項關鍵技術被提煉并同步到3D技術中，其中包括主動解剖CT/MRI注冊，這是一項核心技術，可以讓外科醫(yī)生獲得3D X射線的視覺感知能力。
通過CT或MRI報告，外科醫(yī)生可以看到病人皮膚下面的器官、血管、骨骼和其他獨特的結構。外科醫(yī)生可以識別關鍵的解剖結構和手術風險點，以達到最佳的手術效果。
West說到，“現(xiàn)在每次你去看醫(yī)生，我們都會做CAT掃描或MRI。核磁共振檢測報告也含有大量信息，我們都會把它們運用起來，然后輸入到實驗室開發(fā)的獨特算法中。我們會把患者自身的數(shù)據(jù)進行注冊，并融合到手術中。通過電磁跟蹤超聲波和全息透鏡，我們能夠把這個全息制導平臺放在一起……所有用于微創(chuàng)手術的工具也被追蹤定位并以3D格式呈現(xiàn)在全息圖中。所以外科醫(yī)生可以實時找到手術位置。”
該技術還加入了術前計劃和術中顯示功能。即使是其他的AR公司也可以使用3D圖像來計劃手術，但在MediView中，醫(yī)生可以直接使用光線工具來規(guī)劃手術過程，這是一個飛躍性的進步。
MediView整個過程都使用了術中工具追蹤技術。如果外科醫(yī)生拿起一個工具并將其帶入手術工作區(qū)，這件工具就會被轉換成全息圖像，所以工具在進入病人之前和進入病人體內時都是可視化的。
外科醫(yī)生可以隨時查看工具的位置，以及根據(jù)實時導航判斷是否需要推進或調整手術軌跡。
如果工具與計劃的路徑對齊，導航系統(tǒng)顯示為綠色即為正確狀態(tài)。如果有任何異變，系統(tǒng)會變回紅色，告知外科醫(yī)生已偏離正確路線。
West說：“正常情況下，我們無法看到手術刀在人體內部的情況。但是，如果利用HoloLens技術和電磁跟蹤技術，我們仍然可以透過皮膚看到人體內部的情況……你仍然可以看到它的走向。你可以看到它的尖端，以及病人體內的病變位置。”
該技術還使用了實時全息超聲波覆蓋。MediView系統(tǒng)的最后一項功能是首創(chuàng)全息超聲波技術，利用超聲波產生獨立的三維全息圖。這個全息圖是在手術過程中創(chuàng)建的，外科醫(yī)生用超聲波探頭掃描病人，并實時確認所有的成像、解剖和工具是否對齊。
為什么說這是一個突破？因為這是全息圖像第一次“追蹤”到移動的軟組織，也就是所謂的“主動配準”。其他系統(tǒng)只能追蹤骨骼，因為它們是剛性結構，更容易定位和可視化。MediView系統(tǒng)不僅追蹤腫瘤本身，還可以追蹤病人呼吸或移動時牽動的其他軟組織。
為了獲得全面和準確的指導，外科醫(yī)生能夠看到與實時3D人體地圖同步的MediView全部數(shù)據(jù)和圖像。通過使用手勢和語音命令，外科醫(yī)生可以完全自主地控制所有的數(shù)據(jù)和圖像，從而提高臨床決策能力。操作員可以重新定位、旋轉、縮放和選擇全息圖的組件，簡化工作內容和改進臨床工作流程。
在未來，Black看到了這項技術的許多其他用途。MediView將利用籌得資金進一步開發(fā)這一變革性的技術，幫助脊柱、神經外科、乳腺、耳鼻喉科、骨科以及普外科醫(yī)生。
擴展公司規(guī)模
上圖: Fluorscopy 透視儀器售價300萬美元
Black最初從事建筑工程，如今他將這一經驗用來改善醫(yī)療保健的設備。
Mina Fahim和Greg Miller將于本月加入MediView，分別擔任首席技術官和首席信息官的職位。Fahim十分看好這項技術，稱“如果有更好的可視化技術，手術中的很大一部分并發(fā)癥是可以避免的。”Fahim曾就職于Medtronic and St. Jude醫(yī)療公司，是一名研發(fā)工程師。
Miller曾與搭檔合作創(chuàng)辦了兩家初創(chuàng)公司，最近的一家是CentraComm，負責公司的日常運營，主攻視覺和制造自動化領域。他同樣看好這項技術，說到：“MediView將拯救許多人的生命。”
MediView擁有克利夫蘭診所的兩項關鍵專利。因為系統(tǒng)仍在開發(fā)中，所以最終成本還未確認。
克利夫蘭診所的Lerner醫(yī)學院，Karl West正在領導開發(fā)團隊，利用HoloLens制作捐獻者顱骨和其他解剖結構的3D全息圖像，用來評估和完善手術方案。West公司開發(fā)醫(yī)療設備已有超過25年的經驗。
到目前為止，Black已經做了2000多例手術。他在2017年4月與一名投資者共同創(chuàng)立了MediView，專門授權并將這項技術商業(yè)化。大約有10個人全職參與這個項目。
Black說:“我們對這項技術的真正期待是，希望它可以提升小規(guī)模醫(yī)療中心的工作能力，讓他們可以進行更為復雜的手術。如果小醫(yī)院也能夠使用這種新技術來治病救人，可比花300萬美元買一個透視系統(tǒng)劃算多了。”
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