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中国工程院院士赵沁平:VR+医疗可能在生命科学和医药领域产生颠覆性影响

作者:罗美 2016-09-03 08:00

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近日,在南京国际展览中心举办的2016中国卫生信息技术交流大会上,在中国工程院院士(北京航空航天大学教授)赵沁平对《虚拟人体:医药研究的新平台》做了演讲。


事实上,虚拟人体已成为“实验室到病床”转化医学研究的新概念平台和实验手段,并广泛应用于医学研究、新药开发、虚拟手术、医疗器械开发、医学教育培训、康复训练等领域。


赵沁平指出下一个十年,虚拟人体可能在生命科学和医药领域产生颠覆性影响,将开启VR+医疗的全新篇章。以下是动脉网(微信号:vcbeat)整理的相关内容。 


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什么是虚拟人体?对真实人体进行动静态多源数据采集,并通过几何,物理、生理和智能建模,构建一个人体模型。


从真实人体到智能人体,通过CT、核磁、切割等获取的点位获得数据,矢量化交互,形成生理人体、智能人体。那数据从何而来呢? 


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这些数据可以通过数字人体、医学影像数据、血液或尿便等化验数据,离在体器官几何、物理数据的获取,在器官。系统生理特性与想象的知识、案列获取。


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这些数据的功能:通过这些动静结合的数据可以统计规律、相关性等,通过小数据则可以发现创新点、新苗头,可以解决具体问题。


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据赵沁平介绍,当前世界上不少国家都将虚拟现实技术纳入国家科技发展的战略规划当中,其中中国是比较早开始的。“2006年,我国政府发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要2006-2020年》,虚拟现实技术即是信息领域优先支持的三大前沿技术之一。


其实,日本政府在2007年发布了《创新2025科技发展纲要》,将虚拟现实技术列为18个发展方向之一。2008年,美国工程院公布人类21世纪面临的14个重大工程挑战问题,其中就包括虚拟现实技术。2012年,美国又发布2015~2020年8个新兴科学技术群战略,其中有6个涉及到建模、模拟和虚拟的内容。”


“可见,各个国家试图从两条道路进入虚拟现实领域,一是国家发展战略,另一个是大众生活和消费,从政府到公司,都在抢占虚拟现实领域。”赵沁平说。


2011年,中国国家自然科学基金启动重大项目“可交付人体数字器官与虚拟手术研究”,由北航牵头,联合三军医、南方医、上交大和协和医院组成多科学交叉团队开展研究。


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虚拟现实经过几十年的进步,其中关键的技术已经达到了支撑虚拟现实产业发展的基础,虚拟现实在许多行业取得了可喜的应用成果,成为其发展的新的信息技术支撑平台。首先,是从目前显示的2D为主到3D为主,其次,是观察视野图片屏幕物理尺寸局限。第三,是由人操控运动场景观察,到人自然运动观察。第四,是有键盘鼠标操作到协调的自然人机交互。第五,是打破时空局限,增强拓展人的多种能力。第六,虚拟现实是互联网新入口,从邮件到虚拟环境面对面。


最终,虚拟人体的终极目标是在真实人体下,进行动静态多源数据采集,并通过几何、物理、生理和智能建模,构架的数字化人体(虚拟人体)。虚拟人体的研究得到一些发达国家的重视。


1、通过“解码”人体器官,对生理、病理、认知思维等现象进行研究,可助推对人体、生命过程和智能的认知;


2、基于虚拟人体进行数据规划,语言和训练,提高手术治疗水平;


3、基于虚拟人体对病理和药物作用进行研究,支持新药研发;


4、转化医学的载体,将基础医学的成果首先在虚拟人体上应用,改进完善后再进行临床试验;


5、基因图谱、蛋白质计划等研究成果,越来越多的可获数据,以及计算机强大的计算能力为虚拟人体构造提供了条件。


人体各种尺度单元的生理模型和人脑及其智能特征模型是虚拟现实的终极研究目标。


期待孩子出生后的那一天开始,会有一个完全等同的数字化虚拟人体伴随他/她同步成长,作为他/她的健康档案和医疗实验体。

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