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2017年12月9-10日，由中國自動化學(xué)會主辦的第3期智能自動化學(xué)科前沿講習(xí)班在中國科學(xué)院自動化研究所舉辦。來自醫(yī)療領(lǐng)域與自動化領(lǐng)域共五十余位學(xué)員和老師參加了此次講習(xí)班。
此次講習(xí)班以“智慧醫(yī)療”為主題，邀請到領(lǐng)域內(nèi)十余位專家學(xué)者從腦機(jī)接口、康復(fù)機(jī)器人、精準(zhǔn)治療等方面進(jìn)行報告，并與參會者進(jìn)行充分交流，探討自動化與醫(yī)療領(lǐng)域共同的發(fā)展前景，真正為講習(xí)班的學(xué)員帶來了一場學(xué)術(shù)盛宴。
講習(xí)班第一天由骨科副主任醫(yī)師張志成主持。張志成主任作為講習(xí)班的學(xué)術(shù)主任之一，首先作講習(xí)班致辭。在致辭中，張主任對參加此次講習(xí)班的學(xué)員和老師表示了衷心的感謝，并對各位給予學(xué)會一如既往的關(guān)注和支持表示感謝。他同時表示，要充分認(rèn)識人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域中的輔助作用，借助AI不斷提高醫(yī)生的認(rèn)知能力，最終實現(xiàn)自動化領(lǐng)域與醫(yī)療領(lǐng)域的深度融合。最后希望參加講習(xí)班的所有學(xué)員，能夠充分把握此次機(jī)會，從專家學(xué)者的報告中，啟發(fā)思想，獲得真知。
隨后，張志成主任為大家?guī)淼谝粋€報告”網(wǎng)絡(luò)—帶給醫(yī)療了什么？”。張主任從人們?nèi)粘めt(yī)問病入手，由淺入深地講解了感覺檢查等傳統(tǒng)的診療模式，提出人體是一個復(fù)雜的生命機(jī)體，人體疾病具有千差萬別的屬性，因此醫(yī)療行業(yè)并不是一個純互聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)，需要專業(yè)醫(yī)生的深度參與。基于此，張主任提出人工智能對于醫(yī)療行業(yè)而言，更多的是輔助作用，信息和數(shù)據(jù)的獲得更多地依靠醫(yī)生來獲得。但同時，借助網(wǎng)絡(luò)可以不斷改善人類健康管理方式、就醫(yī)方式、就醫(yī)體驗，還是購藥方式等方面；借助人工智能-醫(yī)療技術(shù)，可以在醫(yī)學(xué)教學(xué)訓(xùn)練、多類手術(shù)等方面獲得應(yīng)用。
清華大學(xué)廖洪恩教授在題為”智能精準(zhǔn)診療：醫(yī)生新的“眼”“手”“腦”“的報告中指出，近年來，智能化精準(zhǔn)診療引起了越來越多國家的關(guān)注，經(jīng)濟(jì)和社會的迅速發(fā)展，也對精準(zhǔn)醫(yī)療提出了更多的要求，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)獲取、計算與分析技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得醫(yī)療領(lǐng)域處在了智能化與精準(zhǔn)化變革的風(fēng)口浪尖。廖洪恩教授在報告中詳細(xì)介紹了我國智能精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，指出當(dāng)前醫(yī)療關(guān)注的熱點是新型技術(shù)、診療器械、個人健康和機(jī)能增強等；分析了國內(nèi)外醫(yī)療器械的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，提出通過融合機(jī)械學(xué)、信息學(xué)等不同學(xué)科，針對微創(chuàng)精準(zhǔn)診療在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，研發(fā)精確診斷和準(zhǔn)確治療器械與方法以及智能型診療系統(tǒng)，借此拓寬了醫(yī)生新的“眼”、新的“手”、新的“腦”。
中國科學(xué)院自動化研究所張梅老師在以”平行手術(shù)之初見”為題的報告中，在平行的框架下，提出了平行手術(shù)的概念，以解決傳統(tǒng)手術(shù)中的局限，實現(xiàn)醫(yī)生手術(shù)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)、手術(shù)過程中的智能化導(dǎo)引功能。報告內(nèi)容主要包括手術(shù)描述智能，手術(shù)預(yù)測智能，手術(shù)引導(dǎo)智能。針對實際手術(shù)場景來構(gòu)建虛擬的人工手術(shù)場景，通過計算實驗來獲得多個手術(shù)方案并進(jìn)行評估，最后結(jié)合實際的具體手術(shù)場景來進(jìn)行虛實互動，給予醫(yī)生策略性指導(dǎo)意見。針對其中的手術(shù)引導(dǎo)環(huán)節(jié)進(jìn)行AR三維內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)從采集到顯示的端到端系統(tǒng)，將表面下的血管腫瘤渲染到醫(yī)生的視野中，給予醫(yī)生量化的三維感，指導(dǎo)醫(yī)生更有效的完成手術(shù)。
近年來，腦機(jī)接口技術(shù)作為新興技術(shù)得到大眾的關(guān)注，也成為中樞神經(jīng)損傷康復(fù)的未來希望。對此，西安交通大學(xué)徐光華教授在題為”腦控康復(fù)機(jī)器人技術(shù)研究與發(fā)展”的報告中，基于腦機(jī)接口及其典型范式，圍繞穩(wěn)態(tài)視覺運動誘發(fā)電位、運動想象腦電范式發(fā)展介紹了相應(yīng)的創(chuàng)新研究成果。設(shè)計牛頓環(huán)、環(huán)形棋盤格等運動創(chuàng)新范式，解決了傳統(tǒng)亮度刺激方式的不足；提出了色彩刺激的強化實現(xiàn)方法，提升了視覺目標(biāo)誘發(fā)呈現(xiàn)能力；在腦電信號處理與增強方面，利用腦神經(jīng)隨機(jī)共振機(jī)制實現(xiàn)了視覺噪聲信號增強，加強了腦電信號的誘發(fā)能力。同時，提出基于視頻解調(diào)的腦電信號同頻干擾抑制技術(shù)，提高了識別準(zhǔn)確率。在此基礎(chǔ)上，研究了面向運動神經(jīng)視覺主動康復(fù)刺激的生物運動混合腦機(jī)接口，并研發(fā)腦控輪椅、腦控康復(fù)床和腦控康復(fù)外骨骼機(jī)器人以及漸凍人腦控交互系統(tǒng)在前期研究基礎(chǔ)上，對腦控康復(fù)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了有益的探索。
第二天，講習(xí)班仍舊火爆進(jìn)行。在中科院自動化所侯增廣研究員作簡單開場后，解放軍總醫(yī)院副主任醫(yī)師柴偉為大家?guī)眍}為”人工膝關(guān)節(jié)精準(zhǔn)置換技術(shù)”的報告。在報告中，柴主任介紹了骨關(guān)節(jié)炎的基本概念，指出TKA手術(shù)要求精確下肢對線、韌帶平衡，傳統(tǒng)的手術(shù)技術(shù)具有一定的缺陷性和主觀性，術(shù)中導(dǎo)航技術(shù)、Image-free導(dǎo)航技術(shù)、個性化截骨模塊等數(shù)字技術(shù)和導(dǎo)航系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，大大提升了手術(shù)的精確性、智能化、小巧化，最后提出同時介紹了MAKO在輔助下髖膝關(guān)節(jié)置換中的詳細(xì)手術(shù)流程。
華南理工大學(xué)李遠(yuǎn)清教授在題為”多模態(tài)腦機(jī)接口及其臨床應(yīng)用”的報告中指出，提高目標(biāo)檢測性能和實現(xiàn)多維控制是腦機(jī)接口研究的兩大基本問題。在報告中，李遠(yuǎn)清教授首先介紹多種多模態(tài)腦機(jī)接口，包括基于SSVEP和P300的腦機(jī)接口，視聽覺腦機(jī)接口，基于P300和運動想象的腦機(jī)接口等。隨后詳細(xì)介紹腦機(jī)接口兩個方面的臨床應(yīng)用：（1）意識障礙患者（如植物人等）的意識檢測是一個難點問題，主要原因是這些病人缺乏行為能力，認(rèn)知水平低下。我們開發(fā)了多種腦機(jī)接口,用于意識障礙患者（如植物人等）的意識檢測,數(shù)字認(rèn)知檢測、輔助量表評估等,取得了良好效果。（2）面向嚴(yán)重的頸椎損傷的高位截癱病人，我們開發(fā)了環(huán)境控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成輪椅、家電和護(hù)理床于一體，實現(xiàn)了腦控，有效提高了這些病人的生活自理能力。
面對社會老齡化加劇、腦卒中致殘患者數(shù)量攀升帶來的巨大需求，康復(fù)機(jī)器人成為研究熱點并得到了廣泛發(fā)展。但是，康復(fù)機(jī)器人所采用的眾多先進(jìn)技術(shù)，并沒有轉(zhuǎn)化為更加顯著的康復(fù)效果，其臨床應(yīng)用 "Pleased but not Satisfied"。基于此，南開大學(xué)于寧波副教授在題為”個性化多模態(tài)干預(yù)的新一代康復(fù)機(jī)器人”的報告中，指出康復(fù)機(jī)器人是克服康復(fù)臨床資源不足，提高康復(fù)訓(xùn)練效率的技術(shù)手段，通過采用個性化多模態(tài)干預(yù)技術(shù)，新一代康復(fù)機(jī)器人有望從根本上提高康復(fù)訓(xùn)練的精準(zhǔn)性和有效性。
中國科學(xué)院自動化研究所王靜老師在以”平行醫(yī)學(xué)：平行通風(fēng)輔助診療系統(tǒng)”為題的報告中，主要介紹了平行思想ACP理論在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用、平行醫(yī)學(xué)概念和理論框架，以及平行醫(yī)學(xué)在痛風(fēng)病輔助診療中的實際應(yīng)用。
為大家?guī)碜詈笠粋€報告的是中國科學(xué)院自動化研究所侯增廣研究員，他的報告題目是“機(jī)器人系統(tǒng)的智能控制”。在報告中，侯增廣研究員詳細(xì)介紹了機(jī)器人從古代機(jī)器人到現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展歷程，指出創(chuàng)造和發(fā)明機(jī)器人的目的是服侍人、替換人和保護(hù)人。同時，指出當(dāng)前機(jī)器人越來越被重視，機(jī)器人訓(xùn)練有助于康復(fù)。
智能自動化學(xué)科前沿講習(xí)班是由中國自動化學(xué)會主辦的高端學(xué)術(shù)交流活動，其目的就是想讓自動化領(lǐng)域的科研人員在短時間內(nèi)快速了解學(xué)科前沿和最新研究，并為專家學(xué)者提供探討熱點方向和交流學(xué)術(shù)進(jìn)展的平臺。歡迎大家隨時關(guān)注中國自動化學(xué)會官網(wǎng)或中國自動化學(xué)會官方微信公眾號獲取講習(xí)班系列的最新消息。
學(xué)會秘書處 供稿
