编译/VR陀螺

XR初创公司MediView 宣布已筹集450万美元，其AR手术导航平台能够为外科医生提供AR图像，带来类似3D X射线的视觉感知能力。

种子基金来自俄亥俄州西北部芬德雷市的Inside View风险投资集团，其他投资者还有Plug and Play 风投公司和西北俄亥俄科技基金。这笔资金将用于进一步开发该系统，预计在2021年获得食品和药物管理局(FDA)的批准。MediView已经在首批试验中对5名肝癌患者使用了该系统，并于2019年8月再一次对9名新患者进行试验。

如果佩戴微软HoloLens或其他增强现实眼镜，外科医生把仪器插入病人体内后，就可以看到逼真的数字影像，确定仪器在皮肤下的位置。AR手术导航平台工具将帮助外科医生使用类似电子游戏的方式清除肿瘤。

事实证明，医疗保健是XR最具前景的领域之一。

MediView首席执行官John Black在接受VentureBeat采访时表示：“我们所做的是创新，运用AR技术定位到癌变病灶，这种方法史无前例。这就像使用一种带有增强现实功能的GPS导航到人体的特定位置。我们是唯一一家将AR技术用于手术过程的公司，比如追踪……病人，全息图，还有医疗仪器。”

AR如何为癌症手术带来益处

上图:手术中，医生AR护目镜和MediView软件上的显示画面

这项新技术来自克利夫兰诊所的Lerne医学院，目前已进入第二轮人体评估手术阶段。

该系统利用了微软HoloLens的功能(该公司正在开发HoloLens 2的一个版本)，可以直接观察病人，透过病人的皮肤看到3D肿瘤，甚至允许外科医生四处走动，以任一角度观察肿瘤、器官等等。通过这样的方式，外科医生就无需分神抽手，并可以完全专注于手术执行。

克利夫兰诊所的介入放射科医生Charles Martin III是世界上第一个使用者。他看到了传统医学成像技术的局限性以及相关的辐射泄露问题，希望新技术能有所改进。

“因为我们能够利用病人自己的解剖结构来制作这些图像，所以图像质量实际上相当不错。随着处理器速度越来越快，分辨率也会不断提高，新版本的设备也会越来越好。渲染的图像…有一个颜色代码，当我们制作全息图时，它可以帮助作区分。借助这些额外信息，我们可以进行微创治疗，缩小手术规模。”

Martin说，使用带有XR全息图像的微软HoloLens有可能简化工作内容，因为他现在可以在手术中看到肿瘤的三维图像，而更传统的透视技术只有二维图像。

Black说：“作为首席执行官，当我看到这项技术时，我显然很震惊，甚至所有医疗从业人员都是同样的反应。”

MediView XR系统如何工作

上图:外科医生可以使用病人的真实身体图像筹划手术方案，并在AR中还原相同视角执行手术。

MediView XR公司开发了一种实时的全息可视化系统，可以把微软HoloLens变成一种导航装置。外科医生可以绘制出肿瘤切割过程的数字图像，这也可以提高病人对手术过程的理解程度。在手术过程中，佩戴HoloLens眼镜的外科医生可以直接看到病人皮肤下的所有内部解剖结构。

CT或MRI扫描构建出患者的初始3D人体地图（类似于谷歌的定位地图）。在人体地图上，外科医生可以看到病人的器官、血管、骨骼和其他结构的位置。

外科医生还可以看到器官内部的癌变，剥离解剖层，显示或隐藏不同的解剖区域。即使外科医生在病人周围移动，一切也可以保持在正确的解剖位置。手术器械的末端会发射激光，当激光照射到目标手术位置，系统会发出提醒。

“手术是3D问题，医生们不能仅通过平板显示器上的2D图像做手术。全息可视化系统把外科手术游戏化，这是我们从未见过的。”

系统更加安全

上图：MediView在过程中提供实时反馈

通过MediView的实时融合全息可视化(RTFHV)系统，外科医生和患者将大幅减少辐射暴露风险。这是因为MediView的扩展现实XR医学成像系统可以代替部分X射线成像。

Black说，这项技术能够极大地减少临床医生和患者的辐射暴露风险，但不会完全消除，因为手术还是需要一些基于X射线的成像图。在MediView的系统中，基于辐射的成像仍将用于术前诊断和规划，但在实际操作中会大大减少。超声波利用声波对人体进行成像，且没有X射线的危险性。MediView利用超声技术在术中验证成像定位和工具放置，会进一步减少辐射风险。

系统不使用X射线，而是通过CT或MRI扫描“融合”超声波设备的传感器读数，以及外科医生用来切除肿瘤的工具的定位数据，根据公司宣传，这是目前最先进的3D全息显示器。

克利夫兰诊所医疗设备主管，Lerner 医学院主任Karl West在接受采访时表示：“我们在可视化部分遇到了难题。医生们需要使用2D透视法将复杂的三维设备放入复杂的三维解剖结构，这种操作非常困难。并且这种2D透视法会用到电离辐射成像，所以房间里的每个人都会暴露在电离辐射下。”

可视化的革命性改进

上图：MediView也在加快外科手术培训

在克利夫兰诊所，四项关键技术被提炼并同步到3D技术中，其中包括主动解剖CT/MRI注册，这是一项核心技术，可以让外科医生获得3D X射线的视觉感知能力。

通过CT或MRI报告，外科医生可以看到病人皮肤下面的器官、血管、骨骼和其他独特的结构。外科医生可以识别关键的解剖结构和手术风险点，以达到最佳的手术效果。

West说到，“现在每次你去看医生，我们都会做CAT扫描或MRI。核磁共振检测报告也含有大量信息，我们都会把它们运用起来，然后输入到实验室开发的独特算法中。我们会把患者自身的数据进行注册，并融合到手术中。通过电磁跟踪超声波和全息透镜，我们能够把这个全息制导平台放在一起……所有用于微创手术的工具也被追踪定位并以3D格式呈现在全息图中。所以外科医生可以实时找到手术位置。”

该技术还加入了术前计划和术中显示功能。即使是其他的AR公司也可以使用3D图像来计划手术，但在MediView中，医生可以直接使用光线工具来规划手术过程，这是一个飞跃性的进步。

MediView整个过程都使用了术中工具追踪技术。如果外科医生拿起一个工具并将其带入手术工作区，这件工具就会被转换成全息图像，所以工具在进入病人之前和进入病人体内时都是可视化的。

外科医生可以随时查看工具的位置，以及根据实时导航判断是否需要推进或调整手术轨迹。

如果工具与计划的路径对齐，导航系统显示为绿色即为正确状态。如果有任何异变，系统会变回红色，告知外科医生已偏离正确路线。

West说：“正常情况下，我们无法看到手术刀在人体内部的情况。但是，如果利用HoloLens技术和电磁跟踪技术，我们仍然可以透过皮肤看到人体内部的情况……你仍然可以看到它的走向。你可以看到它的尖端，以及病人体内的病变位置。”

该技术还使用了实时全息超声波覆盖。MediView系统的最后一项功能是首创全息超声波技术，利用超声波产生独立的三维全息图。这个全息图是在手术过程中创建的，外科医生用超声波探头扫描病人，并实时确认所有的成像、解剖和工具是否对齐。

为什么说这是一个突破？因为这是全息图像第一次“追踪”到移动的软组织，也就是所谓的“主动配准”。其他系统只能追踪骨骼，因为它们是刚性结构，更容易定位和可视化。MediView系统不仅追踪肿瘤本身，还可以追踪病人呼吸或移动时牵动的其他软组织。

为了获得全面和准确的指导，外科医生能够看到与实时3D人体地图同步的MediView全部数据和图像。通过使用手势和语音命令，外科医生可以完全自主地控制所有的数据和图像，从而提高临床决策能力。操作员可以重新定位、旋转、缩放和选择全息图的组件，简化工作内容和改进临床工作流程。

在未来，Black看到了这项技术的许多其他用途。MediView将利用筹得资金进一步开发这一变革性的技术，帮助脊柱、神经外科、乳腺、耳鼻喉科、骨科以及普外科医生。

扩展公司规模

上图: Fluorscopy 透视仪器售价300万美元

Black最初从事建筑工程，如今他将这一经验用来改善医疗保健的设备。

Mina Fahim和Greg Miller将于本月加入MediView，分别担任首席技术官和首席信息官的职位。Fahim十分看好这项技术，称“如果有更好的可视化技术，手术中的很大一部分并发症是可以避免的。”Fahim曾就职于Medtronic and St. Jude医疗公司，是一名研发工程师。

Miller曾与搭档合作创办了两家初创公司，最近的一家是CentraComm，负责公司的日常运营，主攻视觉和制造自动化领域。他同样看好这项技术，说到：“MediView将拯救许多人的生命。”

MediView拥有克利夫兰诊所的两项关键专利。因为系统仍在开发中，所以最终成本还未确认。

克利夫兰诊所的Lerner医学院，Karl West正在领导开发团队，利用HoloLens制作捐献者颅骨和其他解剖结构的3D全息图像，用来评估和完善手术方案。West公司开发医疗设备已有超过25年的经验。

到目前为止，Black已经做了2000多例手术。他在2017年4月与一名投资者共同创立了MediView，专门授权并将这项技术商业化。大约有10个人全职参与这个项目。

Black说:“我们对这项技术的真正期待是，希望它可以提升小规模医疗中心的工作能力，让他们可以进行更为复杂的手术。如果小医院也能够使用这种新技术来治病救人，可比花300万美元买一个透视系统划算多了。”

来源：venturebeat