3D遠程呈現技術(shù)創(chuàng )造健康可視化

在未來(lái)五年里，今天的科學(xué)幻想將變成純粹而簡(jiǎn)單的科學(xué)，到時(shí)用戶(hù)可以通過(guò)3D 界面(我們在電影中見(jiàn)到過(guò)的)來(lái)獲取健康信息?？茖W(xué)家已經(jīng)在開(kāi)辟新的途徑進(jìn)行3D 數據的可視化。新技術(shù)能夠讓工程師介入從架構到軟件編程的一切設計，模擬疾病在可交互3D 球體間的擴散，將全世界的健康趨勢無(wú)失真地(或極小失真地)可視化顯示出來(lái)。

研究人員也在探索新的3D 納米圖形化方法學(xué)。這種圖案化技術(shù)為電子學(xué)、未來(lái)芯片技術(shù)、醫學(xué)、生命科學(xué)、光電學(xué)領(lǐng)域的納米尺寸物體的開(kāi)發(fā)開(kāi)辟出了一片新天地。為演示這種技術(shù)，來(lái)自IBM 的科學(xué)家們在一塊聚合物上繪出了地球的3D地圖，寫(xiě)入過(guò)程僅耗時(shí) 2 分 23 秒。這張地圖是如此之小，以至于一粒鹽上可以放下一千張。與此同時(shí)，將視頻通話(huà)演變?yōu)槿⑼ㄔ?huà)的工作也在進(jìn)行之中，有一種“3D 遠程呈現”技術(shù)，可以通過(guò)利用因碰到物體而發(fā)生改變的光束來(lái)重組照片。這項革命將會(huì )慢慢進(jìn)入醫療護理領(lǐng)域，3D 技術(shù)因此將從醫學(xué)成像擴展到病患的治療、訓練和教育。

雖然這些先進(jìn)的3D前景范例依然處在實(shí)驗室階段，但隨著(zhù)目前計算性能、顯示器分辨率、存儲容量的提升，這將有助于3D技術(shù)邁入新一階段，到時(shí)3D技術(shù)將可以在更多領(lǐng)域得到更廣泛的應用，包括尖端成像與診斷、醫療研究、病患數據分析。

3D技術(shù)在醫療保健方面的應用對于業(yè)界來(lái)說(shuō)已經(jīng)不是新鮮事。3D技術(shù)在手術(shù)與醫學(xué)影像方面的應用已經(jīng)有一段時(shí)日。事實(shí)上，依據全球市場(chǎng)報告，預測全球3D醫學(xué)影像市場(chǎng)規模將在2012年達到39億美元。而且，將3D影像與健康分析和算法領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)相結合，這將會(huì )進(jìn)一步提高成像應用的效率。舉個(gè)例子，在美國，IBM正與梅奧診所合作編寫(xiě)一種先進(jìn)的算法，通過(guò)利用3D圖片對大腦進(jìn)行更復雜的分析，將發(fā)現動(dòng)脈瘤的概率從70%提升到了90%。

這一新方法采用了由梅奧診所與IBM在醫學(xué)成像信息創(chuàng )新中心合作開(kāi)發(fā)的分析技術(shù)。這種技術(shù)在檢測動(dòng)脈瘤方面的準確率已經(jīng)達到了95%，而人工判讀的準確率僅為70%。該項目的調查結果參見(jiàn)2009年12月24日在線(xiàn)出版的《Journal of Digital Imaging》。自該項目自啟動(dòng)以來(lái)，已經(jīng)處理了來(lái)自數千名病人的1500萬(wàn)張照片。先進(jìn)影像技術(shù)與分析技術(shù)的結合增加了醫生在腦出血或神經(jīng)損傷前發(fā)現動(dòng)脈瘤的機率。梅奧診所預計將在未來(lái)使用同類(lèi)方法來(lái)診斷癌癥或身體其它部分的血管畸形。

3D技術(shù)的另一個(gè)增長(cháng)領(lǐng)域是病患教育。比方說(shuō)最近推出的測試版Google人體瀏覽器，它提供有細致的人體3D模型。用戶(hù)可以層層剝離解剖層、放大并點(diǎn)擊識別人體結構或通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)搜索肌肉、器官、骨頭等等。

除了簡(jiǎn)單地以3D方式瀏覽人體以外，這種表現形式還可以擴展到3D電子病歷領(lǐng)域。人體組織結構的3D展現可以幫助醫務(wù)人員輕松地瀏覽病人的電子病歷。經(jīng)過(guò)先進(jìn)的分析與語(yǔ)義技術(shù)處理后的電子醫療數據可以讓醫療服務(wù)提供者通過(guò)點(diǎn)擊身體特定部分獲取相關(guān)醫療信息，無(wú)需梳理電子文檔甚至紙質(zhì)卷宗。使用這種電腦生成的人體形象就像是人體地形圖一樣，圖像可以轉動(dòng)、移動(dòng)以展示身體的不同層面。與這部份軀體相關(guān)的教學(xué)與醫療信息可以與病患、看護者進(jìn)行分享，也讓臨床醫生在通過(guò)病歷以獲取患者信息時(shí)有了一款詳盡的瀏覽工具。

3D技術(shù)還創(chuàng )造了顯示病患信息的新途徑，讓這些搜集到的數據為醫生和護士發(fā)揮更大作用。IBM研究中心正在研究用于分析不同病患群體之間的相似性及差異性的方法，并將這些信息以新的方式顯示出來(lái)。通過(guò)三維空間觀(guān)察病患群體的模式與關(guān)系，可以顯著(zhù)改善傳統的診斷與治療方案。

還可以同時(shí)支持以病人為中心的分析以及以疾病為中心的分析，從而確定哪些治療方法最有效以及理由，哪些醫護人員在治療特定的病患群體方面最為成功。

3D電子病歷：點(diǎn)擊身體部位獲取醫療信息

隨著(zhù)3D技術(shù)的持續發(fā)展，其應用領(lǐng)域還將增加。3D技術(shù)有潛力改變病患和醫護人員與人體的交互方式。