增强现实技术：医工结合在麻醉学科的新趋势

健康 2024-11-04 06:43 上海

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2024年10月，广州市花都区人民医院麻醉手术科沈宁教授团队与中山大学附属喀什医院（喀什地区第一人民医院）及中山大学附属第三医院团队，围绕增强现实技术（Augmented Reality，简称AR）与可视喉镜的拓展性应用相关领域开展了题为“From bending to standing upright: augmented reality technology: a new trend in laryngoscopy?”的原创性研究，该研究旨在基于现阶段医工融合的大背景，为增强现实技术在围术期气道可视化设备的应用上提供重要依据。该成果得到国际麻醉学领域专家的认可，并在线发表于麻醉学科顶级期刊Anaesthesia（IF: 7.5）。Anaesthesia是麻醉学领域的知名期刊，自1946年创刊以来，为麻醉医师协会（Association of Anaesthetists）的官方期刊，出版商为国际著名的WILEY。该期刊位于JCR1区和中科院1区，具有重要的学术影响力，对创新性研究有较高要求。

该研究是医工融合的典型范例，体现了医学与工程学的跨学科结合。通过将工程学的方法和工具应用于医学，能够提高医学技术的精度、效率和安全性，促进医学领域的持续发展。增强现实技术（AR）是一种将真实世界与虚拟信息“无缝”集成的创新技术，涵盖多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合等应用。它通过模拟和仿真，融合现实世界的多种信息（如视觉、声音等），为用户提供超越现实的感官体验。AR技术最早应用于工业、教育和娱乐等领域，例如，AR技术被广泛用于工业领域设备维护与操作培训，技术人员可以通过AR眼镜或移动设备实时获取设备信息和维修指导，显著提高工作效率和准确性。在教育方面，AR技术提供了丰富的互动体验。学生可以通过AR应用探索虚拟的科学实验或历史场景，增强学习的趣味性和直观性，从而加深对知识的掌握。

研究团队结合增强现实技术与3D打印技术创新性的应用AR可视喉镜在气管插管模型上开展了这项临床前研究。研究结果表明，操作人员无需采用传统上不舒适的操作体位，即可轻松完成气管插管等相关操作。此外，在严格使用个人防护装备（PPE）的环境中，AR可视喉镜不仅增大了操作者与患者之间的距离，降低了交叉感染风险，还提供了更加清晰和稳定的图像，有助于快速操作，缩短插管时间，提高首次插管成功率，保障患者安全。最重要的是，AR可视喉镜的应用显著提升了气管插管操作者的整体满意度和舒适度，这对于人体工程学在临床医学中的探索性应用极为重要。

尽管该研究取得了初步成果，但要实现临床应用仍面临诸多挑战，包括临床试验、伦理审查、产品注册、市场前景评估及知识产权保护等。这些都是医工融合取得成果过程中必须克服的重大障碍。医学与工程学的交叉融合是推动健康科技革命的重要动力。然而，理工科科研人员与医学科研人员之间的信息屏障和认知差异，限制了对彼此需求与技术进展的了解，极大地制约了医工融合的深入发展。此外，医工融合领域原创性、实用性及自主知识产权的成果较少，转化为实际应用的困难较大。因此，培养医工融合的跨学科人才应成为未来医学教育的重要方向，时机成熟时应考虑开设相关的研究生课程，以培养高层次的专业人才。

国家在《“十四五”医疗装备产业发展规划》中明确提出，加快关键核心技术攻关，促进医疗装备国产化，这为医工融合迎来了最佳机遇。通过建立医院、高校与企业之间的产学研合作平台，整合各方资源，推动医学科技创新及知识成果的转化。广州市花都区人民医院与中山大学附属喀什医院（喀什地区第一人民医院）及中山大学附属第三医院在Anaesthesia上发表的这项原创性研究成果，充分体现了积极尝试医工融合的必要性与预期可得的显著成效。

花都区人民医院沈宁教授为本文独立通讯作者，喀什地区第一人民医院（中山大学附属喀什医院）2021级援疆博士研究生丁振东为本文第一作者，中山大学附属第三医院陈潮金教授、花都区人民医院钟和英教授、喀什地区第一人民医院（中山大学附属喀什医院）祝晓娟医生为本文的共同作者。

原始文献

Ding Z, Chen C, Zhong H, Zhu X, Shen N. From bending to standing upright: augmented reality technology: a new trend in laryngoscopy? Anaesthesia. Published online October 7, 2024. doi:10.1111/anae.16447.

全文网址

https://associationofanaesthetists-publications.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/anae.16447.

通讯作者简介

沈宁

广州市花都区人民医院麻醉科主任

学科带头人，主任医师，硕士研究生导师，原中山大学附属第三医院肝移植麻醉组核心成员，小儿麻醉和耳鼻喉麻醉专业组组长，中山大学八年制临床医学专业英文授课教师，MBBS国际班授课教师，AHA授权指导教官。以第一和通讯作者发表论文30余篇，其中SCI论文18篇，包括全球麻醉重症领域顶刊Intensive Care Medicine、British Journal of Anesthesia、Anaesthesia、Journal of Clinical Anesthesia、European Journal of Anaesthesiology等，总影响因子近100分，主持多项省部级和中山大学校级科研项目，总金额100余万元，获得专利多项，其中两项转化产品成功并上市。

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编辑：柴若兰

审校：陈小星

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