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元宇宙X医疗

Wei 佰傲谷BioValley 2022-03-15

2021年10月28日,扎克伯格宣布Facebook改名为Meta(元宇宙),将元宇宙推向了舆论的焦点,也让“元宇宙”提前预定年度热词。这番操作究竟是新的圈钱手段,还是新的时代来临。说到元宇宙,很多人觉得很陌生,事实上元宇宙并非空穴来风,互联网的出现就是元宇宙的萌芽。回顾互联网是如何融入我们的生活,或许可以让我们有所感悟,如今我们可以在互联网上进行社交,可以进行商品交易,可以办理政府业务。在医疗方面,智慧医院、线上问诊和线上药店悄然改变着我们的生活。

元宇宙可以看作互联网的升级版,元宇宙拥有更加真实、便捷的交互方式,与现实联系更加紧密的虚拟世界,元宇宙的未来发展的趋势,就是让人从感官上无法区分现实世界和虚拟世界。从生活上可以横跨、整合虚拟和现实世界,虚拟世界里的资源置换和现实中的资源可以相互流通,虚拟世界不再是独立存在,而是现实世界的延伸。

元宇宙

元宇宙这个词最早出现在1992年尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)的科幻小说《雪崩》(Snow Crash )中,小说描述了一个庞大的虚拟现实世界,在这个世界里人们通过数字化身来控制,并相互竞争以提高自己的地位。关于元宇宙的思想源头,比较公认的是美国数学家和计算机专家弗诺·文奇教授,他在1981年出版的小说《真名实姓》中,创造性地构思了一个通过脑机接口进入并获得感官体验的虚拟世界。尽管到今天还没有实现,但是脑机接口已经在近几年取得了较大进展。

元宇宙的最新定义是:利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。

元宇宙的元年

有人说元宇宙是游戏公司的又一轮集体炒作,是VR之后的又一个噱头,但是进入2021年以来各大世界级互联网巨头争相入局,让人感觉元宇宙似乎并不简单。

元宇宙火爆的导火索是2021年3月10日,沙盒游戏平台Roblox成功在纽交所上市,在其招股书中写入了“元宇宙”的概念,刚上市,市值就突破了400亿美元。一个月后,游戏开发商Epic Games宣布完成10亿美元的巨额融资,用于打造"元宇宙"空间。

8月初,人工智能计算大厂英伟达宣布将联手软件大厂Adobe和Blender,对其虚拟协作平台Omniverse进行重大扩展。在未来将会向至少数百万“元宇宙”用户开放。

9月国内互联网巨头字节跳动以90亿元收购了国内头部VR公司Pico,正式进军元宇宙。

大厂更多的是布局元宇宙,通过收购或者拓展的方式进入元宇宙领域,直到10月28日,更狠的角色来了,Facebook的创始人扎克伯格在Facebook Connect 2021大会上正式宣布公司更名为"Meta",Meta是metaverse的缩写,即元宇宙,并表示要5年内转型成为元宇宙公司。这一将士一去不复还的态度将元宇宙推向风口浪尖。人们纷纷惊叹是什么样的魅力让脸书连脸都不要了,其实早在2014年Facebook就豪掷20亿美元买下了当时VR界的当红公司Oculus。

元宇宙的风浪注定不能平息,11月2日,在Microsoft Ignite大会上,微软CEO萨蒂亚·纳德拉(Satya Nadella)说:" 随着数字世界和物理世界的结合,我们正在创造一个全新的平台:元宇宙。",表示要先拿下"企业元宇宙"。

元宇宙与医疗

谈到元宇宙,我们想到的大多是游戏、社交、经济等。事实上元宇宙在医疗上的应用可能更加让人惊叹,元宇宙的一些基本组件:虚拟现实(VR),增强现实(AR),混合现实(MR)和人工智能(AI)已经在医疗保健行业有了广泛应用。医疗元宇宙可能比其他领域的元宇宙都要来的更早一些。

《元宇宙通证》报告中指出了元宇宙六大支撑技术,包括交互技术、区块链技术、人工智能技术、网络及运算技术、物联网技术等。任何一个技术在医疗领域都有了一定程度的融合,无数的点在未来连接而成的生态网,足以让我们出现无限遐想。

医疗教育培训

通常医学生的实操课或者医务工作者接受培训时,需要在实物或者人体进行操作,现在可以使用AR技术,在虚拟的情况下达到和现实一样的效果。

Facebook(现更名为Meta)在2014年收购了Oculus之后,已经开发了许多医疗保健应用程序。包括最近与Nexus Studios以及WHO Academy的合作。该组织的研发孵化器为全球抗击新冠疫情的卫生工作者设计了一款移动学习应用程序。其中一个培训课程是在手机上通过AR模拟正确的技术和顺序来穿戴和移除个人防护设备。为抗击疫情做出了巨大贡献。

Oculus的技术还被康涅狄格大学位于康涅狄格州法明顿的医疗中心UConn Health用以培训骨科手术住院医师。加拿大医疗软件公司PrecisionOS提供骨科的VR培训和教育模块。使用者可以在3D中可视化一系列外科手术,由于该过程是虚拟执行的,所以允许学生犯错误并接受教师的反馈,学生可以随时随地进行训练,不再受到地理位置的限制。

助力外科医生手术

说完医疗培训,再到真实的医疗场景。在通常的手术过程中,躲避错综复杂的人体结构去定位病灶并精准处理是手术的一大难关,一台手术持续数小时甚至几天都是十分有可能,高精神压力、持续长时间的一台手术下来,让医生身心俱疲,如果在手术前能有一个逼真的模拟,或者在手术过程中有精准的辅助引导,将给医生缓解很大的压力,也能使得手术更加省时高效。

Surgical Theatre公司通过360° XR可视化技术为患者及外科医生提供沉浸式的、由内而外的患者解剖结构视图,使他们能够看到看不见的位置——从患者参与、手术计划、医生跨学科合作到进入手术室,可在患者的整个门诊及手术过程中提供帮助。

目前的所有手术中,脑部手术是最为复杂的,人类的大脑是十分复杂且敏感的器官。手术的成功不仅仅是成功摘除肿瘤,还包括最大限度减少对周围脑组织的损害。此时混合现实技术就可以为脑部外科医生提供帮助。

今年4月,Surgical Theatre宣布与美敦力合作,为颅骨手术提供增强现实平台。美敦力将其StealthStation S8手术导航系统与Surgical Theater 的SyncAR 技术相连接,为神经外科医生在复杂颅骨手术过程中提供实时、更加清晰的视野,该组合技术有望提高复杂颅骨手术的精度和效率,使外科医生能够看到隐藏的解剖结构和血管结构、病理和扩散张量成像。

微软研发的头戴式硬件设备Holo Lens 2可实现和Surgical Theatre的360° XR相似的功能,医生可以在手术前、手术中和手术后使用。在手术时全息投影,加上患者自身的数据,可以减少手术时间、并发症发生率和辐射暴露。医生通过全息投影给患者展示可以更好地消除患者的担忧,这将有利于更好的医患关系。

此外远程手术也得以完善,2019年1月,中国福建省一名外科医生利用5G网络,操控30英里外一个偏远地区的机械臂进行手术,成功切除了一只实验动物的肝脏。入选2019未来科技(智能制造)十大事件。元宇宙时代,远程手术将成为家常便饭。

用于新药研发

云宇宙时代,AI是核心关键,如今AI已经在制药方面也已经有了很大进展。早在1981年,《财富》杂志就对计算机辅助的药物发现进行了专题报道《下一次工业革命:默克公司通过计算机设计药物》。

2019年6月,AI药物研发的联盟组织MELLODDY(机器学习编排的药物发现)开始运行。汇集了包括10家制药公司在内的17家合作伙伴,创建了一个建模平台,在该平台上可以利用多家制药企业的数据,创建更准确的模型,来寻找最有效的化合物。

2020年7月,MELLODDY跨过了一个关键的里程碑:在第一个保护隐私的机器联合学习中启动来自10家制药企业的海量数据集,证明了技术的可行性。

MLDPS是一个机器学习药物发现和合成联盟,是13家生物制药和化学公司与麻省理工学院之间的合作。这项合作将促进小分子药物发现和合成自动化的软件设计。

2019年,Insilico Medicine、药明康德、以及多伦多大学的科学家们在《自然》子刊发表文章,从选择一个靶点,到形成潜在的新药候选分子,仅仅需要21天。并在46天内初步完成生物学验证。而据塔夫特药物发展研究中心报道,一款药物从第一阶段推进到通过FDA审批,平均需要花费96.8个月的时间。

2020年,英国AI制药企业Exscientia与日本药企Sumitomo Dainippon由AI人工智能研发的新药候补化合物进入第一阶段临床,这是世界首次使用人工智能AI开发药物的临床试验。因此2020年被称为“AI制药元年”。

2020年,由DeepMind开发的AI系统AlphaFold解决了50年未决的蛋白质折叠问题。让我们意识到或许AI参与到医药研发将开启一个新时代。

随着疫情爆发,如何加速药物研发成为了需要思考的重心。疫情是挑战也是机遇,疫情不仅催生了元宇宙的出现,也让药物研发的变革加快了脚步。

虚拟医生和智能诊断

想象一下未来我们去看医生可能并不需要去医院,只需要进入元宇宙的世界。这个时候可以有两种形式的医生,第一种你所面对的医生就是真实的医生,只是他也是和你一样从现实进入元宇宙,两个相隔千里的人构成医患关系,面对面的交流。第二种形式是你面对的医生并非真人,而是一个完全的“AI超级医生”,它的背后有强大的云计算引擎支撑,甚至比真实的医生更加可靠和高效,此外还可以给予病人无微不至的关怀,或者病人想要的定制服务方式。

很多慢性病的管理也将受益于元宇宙,例如高血压、糖尿病、偏瘫等慢性病的患者,每天都需要医生上门拜访,如果有了元宇宙,就可以实现医生足不出户到达一个社区的每个患者家里,极大地提高效率,节约医疗资源。

通过可穿戴设备,可以时时监测个人的健康状况,并能够做出诊断做出相应的提醒或者帮助。或许就不会再出现独居者突发急症却无人问津的情况了。

更安全的个人医疗档案

运用元宇宙的核心技术之一的区块链技术,将能够实现个人医疗数据系统化,更系统全面的个人医疗数据能够帮助医生更好的诊断。完全数字智能的个人就诊数据更具安全性和保护个人隐私。AI和大数据相结合,医疗调查或者疫情控制可能会更加快捷高效。

总结

技术不断在革新,元宇宙的时代可能已经到来,我们希望元宇宙在医疗方面能够走快一点,因为医疗是最基本的民生,关系到每个人的生命和健康。但是也正因如此,我们希望医疗在这条路上走稳一些。有业内人士指出,元宇宙产业还远远达不到全医疗产业覆盖和生态开放、经济自洽、虚实互通的理想状态,在技术层面、法律层面、道德伦理层面,都还有很长一段路要走。

至少我们在元宇宙的世界里不用再面对着屏幕,将不会那么容易近视。一个人独居也不用害怕去世很多天后都没有人发现,智能手机作为前车之鉴,元宇宙可能让我们更加疏远,也可能让人与人之间的联系更加紧密,我更愿意相信后者,因为无论科技如何发展,人性是我们处于任何一个时代都不可丢失的东西。失去人性将会在虚拟的世界里迷失,元宇宙或许就是人类的终结了。

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