微软分享全息传送研究进展：实时360度3D远程医疗系统的临床应用

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一种新型实时360度3D远程医疗系统（3DTM）的临床应用

（映维网Nweon 2023年06月02日）微软早在2016年将一个与HoloLens的全息传送项目命名为Holoportation。这种三维捕获技术可以实时重建、压缩和传输高质量的人体三维模型。当与HoloLens等混合现实显示器相结合时，Holopoatation技术允许用户在3D中看到，听到并与远程参与者互动，就好像大家存在于同一个物理空间中一样。与远程用户的交流和交互变得像面对面的交流一样自然。

在日前一篇博文中，微软进一步介绍了基于Holoportation的一项研究进展：一种新型实时360度3D远程医疗系统（3DTM）的临床应用。

在偏远或农村地区提供医疗保健是具有挑战性的，特别是专业医学和外科手术。患者可能需要长途跋涉才能到达合适的医疗机构并与护理人员沟通。

然而，他们可能无法及时到达医院，无法在预约医生之前获得必要的信息，同时可能不得不在医院接受关键的后续护理之前回家。病人可能要等好数天才能见到外科医生。这与城市等发达地区的体验截然不同，因为这里的居民可以相对轻松地前往附近的诊所或医院。

近年来，远程医疗已成为服务不足的偏远人口的潜在解决方案，尤其是新冠疫情带来的新趋势。但2D远程医疗（2DTM）并不能完全复制面对面咨询的体验。

为了提高虚拟医疗的质量，微软的研究人员与苏格兰的第三发伙伴合作，并首次验证了一种新型实时360度3D远程医疗系统（3DTM）的临床应用。研究显示，基于微软Holoportation通信技术的3DTM优于等效的2DTM。

在这项研究成功的基础之上，团队又于2022年与加纳的伙伴进行了后续试验，并首次展示了3DTM的洲际使用。微软认为，这项研究为增加农村和服务不足社区获得专业医疗保健的机会提供了关键进展。

苏格兰研究：3DTM击败2DTM

虚拟医疗的急剧扩张有助于填补因疫情限制而造成的空白，但这同时强调了逼真远程咨询的必要性。尽管2DTM可以扩展专业医学的范围，但它无法为医生和外科医生提供与面对面咨询相同数量和质量的信息。

之前的研究推测3DTM可以提高标准，但其优势纯粹属于推测性质。到目前为止，由于复杂性、带宽和技术的限制，实时3DTM仅在研究环境中提出，并无实际应用。

2019年12月，微软的研究人员开始与来自苏格兰格拉斯哥的Canniesburn Plastic Surgery Unit和加纳阿克拉的Korle Bu Teaching Hospital讨论利用微软holoportion通信技术开发3DTM系统。

随着2020年初新冠疫情的出现，作为微软研究院应对措施的一环，团队加速了这一努力。人们认识到，它将允许患者在相对安全的当地医生办公室远程就诊，不必冒着感染的风险前往医院。

最初的研究包括在苏格兰的一次部署，用10台专门的摄像头捕捉病人的图像，将它们组合成一个3D模型，并将3D图像传输给医疗专业人员。病人可以和他们的医生看同样的图像，这使得他们可以实时讨论相关图像，就好像大家是在同一个房间一样。

这项项目产生了三个独立的研究：临床医生反馈研究（23名临床医生，2020年11月至12月）；患者反馈研究（26名患者，2021年7月至10月），以及一项关注安全性和可靠性的研究（40名患者，2021年10月至2022年3月）。

测试表明，3DTM相较于2DTM改善了患者指标。尽管患者依然倾向于实际面对面就诊，但3DTM的评分明显高于2DTM。总体而言，3DTM的患者满意度从2DTM的51%提高到88%。在真实感，或者说临场感仿麦呢，3DTM的评分更高，为80%，而2DTM为53%。

另外，远程医疗可用性问卷测量显示，3DTM的质量为85%，而2DTM为77%。3DTM与面对面咨询的安全性和临床一致性为95%，相当于或超过2DTM的估计。

可以看出，3D远程医疗在满意度、现实性和质量方面优于2D远程医疗，逼真感和满意度之间存在直接相关性。

另外一方面，远程医疗的最终目标之一是确保远程咨询的质量更接近面对面的体验。上述数据证明了微软的Holoportion通信技术使得3DTM比2D通信技术更接近这一目标。

微软研究院首席研究员斯宾塞·福尔斯（Spencer Fowers）表示：“我们证明了我们可以使用现成的组件来实现这一目标。我们可以部署它，使它足够可靠，这样医生或临床团队就可以用它来进行咨询。”

加纳研究：3DTM拉近医患关系

在苏格兰成功部署后，团队将重点转向加纳。研究组于2022年2月访问了Korle Bu Teaching Hospital，并开启了项目下一阶段的合作，在非洲大陆安装了首个已知的3D远程医疗系统。

加纳有3100万人口，但只有16名外科医生，其中14名在这家医院工作。它是西非最大的医院之一，同时是加纳进行塑形手术和烧伤治疗的主要医院。对于生活在加纳农村地区的人来说，前往阿克拉可能十分困难，可能要坐24小时的公交车。

病人有时不能留足够长的时间接受后续护理或足够的术前准备和咨询。一系列需要手术的患者从未接受过治疗，而接受了手术的人员则只能接受不完整或次优的后续护理。他们来了，做完手术，然后就回家。

在Korle Bu Teaching Hospital工作多年的外科医生史蒂文·罗（Steven Lo）指出：“作为一名医生，你通常想当然地认为，如果病人出现并发症，他们会回来找你。这实际上是非常复杂的操作。但在加纳，医生可能再也见不到病人。”

研究人员与苏格兰和加纳的外科团队成员合作，共同建立了一个便携式系统。与苏格兰部署的原始设备相比，新系统具有增强的照明和升级的摄像头，并允许使患者在手术前后与苏格兰和加纳的医生进行3D会面。

结果是多次成功的术前和术后支持手术。他们可以利用基于微软Holoportion通信技术的3DTM系统来帮助医生提前准确地与患者沟通，然后确保患者能够获得任何必要的后续程序和术后治疗。格拉斯哥的医疗团队使用微软Holoportion通信技术来处理和标记患者的3D图像。在阿克拉的患者则可以看到手术过程，包括手术切口的确切位置。

Korle Bu Teaching Hospital的外科医生列维·安克拉（Levi Ankrah）参与了加纳的远程咨询和手术。他表示：“治疗下颌慢性问题都是非常复杂的事情。但当病人可以亲眼看到的时候，这有助于他更多地参与到护理和后续计划之中。”

结论

远程医疗的最终目标之一是令远程咨询的质量更接近面对面咨询的体验。这项研究中的数据表明，3DTM体验拥有巨大的潜力。

没有什么能取代面对面看医生所带来的真实和自信，但3DTM作为远程远程医疗的潜在解决方案显示出巨大的前景，它可以取代目前的2DTM虚拟就诊，并为患者带来更好的访问和结果。