3D打印技术在远程医疗中的应用论文_王桂玲

3D打印技术在远程医疗中的应用论文_王桂玲

海军机关门诊部防疫科北京100000

作者简介:王桂玲,海军机关门诊部防疫科,主管技师。

摘 要:远程医疗是利用计算机网络技术、现代通讯技术、多媒体技术,以数字传输的方式,完成远程医疗咨询、诊治、教学、学术研究和信息交流。3D打印属于快速成形技术的一种,是以数字模型文件为基础,运用粉末金属或尼龙等材料,通过激光烧结等方式来构造物体。通过技术手段把3D打印的立体性、直观性、便捷性与远程医疗的移动性、多样性、实时性结合在一起,缩短远程医疗中的外伤事故急救时间且大幅提高急救成功率。

关键词:远程医疗 3D打印技术 应用

【中图分类号】R635【文献标识码】A【文章编号】1001-5213(2016)09-0151-01

随着人类活动范围的扩大和环境的变化,在航天、航海、极地、荒漠、边远地区和恶性传染病(例如非典)等环境中,传统的医学活动方式已经无法解决,远程医疗在这些特殊环境中的应用不可替代。远程医疗的最终目的是要实现个人与医院之间,医院和医院之间的医学信息的远程传输和监控,它将超越单一的思维方式,成为人人都可涉的一种医疗模式,并将在战场、急救现场等特殊场合下实现患者与医生“面对面”的直接交流。

现代远程医学起源于20世纪中叶,最早应用于为远航船舶上的海员及乘客提供应急医疗咨询的无线电台服务,该服务通过无线电台方式为漂泊海上的远航人员提供医疗咨询服务。

远程医疗是网络科技与医疗技术结合的产物,通常包括远程诊断、专家会诊、信息服务、在线检查和远程交流几个部分,实现对医学资料(包括数据、文本、图片和声像资料)和远程视频、音频信息的传输、存储、查询、比较、显示及共享。其核心技术主要有以下几个。

多媒体数据库技术。远程医疗所处理的医学信息,包括高分辨率的静态和动态图像、声音、文字、生理参数和辅助信息,需要合理地储存于存储介质中,采用Internet技术,客户/服务器体系结构,以支持分布式并发和多媒体处理的基于SQL的数据库作为主要的后台数据服务器,用以存放信息,患者方和专家端可以随时调用信息。

电子病历技术。将患者主诉、体检结果、化验报告、影像资料、医嘱、护理、会诊、手术、门诊、急诊、住院信息等,利用计算机系统采集、记录、储存、传递、整合,这种技术传送速度快、共享性好、容量大、成本低、使用方便。

网络技术。可以选择公用电话交换网、卫星网络、虚拟专用网、第三代移动通信网。

虚拟现实技术。即利用计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,能够有“身临其境”的逼真性,可以突破空间、时间以及其他客观限制。

视频会议技术。利用终端设备、多点控制单元、传输网络实现视频会议“多点对多点”的发展。

2010年3月中国海军首个海上卫勤保障远程支援中心在海军某医学研究所建成并投入使用。该中心通过卫星和信息系统的远程会诊、咨询、培训等手段,使军队海上卫勤保障模式由被动预案型向实时精确型转变。该中心由设备系统和智库系统组成,设备系统依托卫星通讯技术和全军远程医学信息网建立双向站点,完成远程保障支援信息的传输;智库系统的专家组成依托军地医疗机构,通过该中心,智库系统专家在演播室可以直接为护航编队、医院船等前出兵力进行技术指导,为海上部队远航、演习、训练等提供实时海上卫勤保障技术咨询,也可以为边海防岛礁部队提供医疗、心理和防疫等技术指导。这可以极大的降低非战斗减员,保障战斗力。

外科手术是医疗服务中最常见的一项,在航海医疗中也存在很多问题和难题。随着海洋经济时代的到来和我国海军的壮大发展,人类在海上的各种活动日益频繁,活动范围也越来越广越来越深,海洋条件和船舶环境以及海上作业任务的特殊性,不可避免会出现一些偶发的海滩事故和危机航海作业人员生命的各种急性疾病,船员在船舶上工作常有外伤发生,大多数是坠落伤和打击伤,由于海上工作环境特殊,正确诊断、紧急救护和初步处理非常重要。而海上急救又存在诸多困难:医务人员受限、医疗用品受限、患者转送受限、技术水平受限。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该如何把可利用的新技术(例如3D打印技术)应用于远程医疗?

3D打印技术起源于20世纪90年代,近年来,3D打印技术迅速发展,在临床医学领域尤其在与再生重建相关的外科中应用广泛。

一、医学模型快速建造。  

医学道具、模型、用品等材料可通过3D打印获得。利用3D打印技术,可将计算机影像数据信息形成实体结构,用于医学教学和手术模拟。传统医学教学模型制作方法时间长,且搬运过程容易损坏,使用3D打印技术,可有效减少制作时间,根据需要随时制作,并降低搬运损坏的风险。目前,3D打印医学模型已获得较好的技术支持,具备一定的打印速度,能使用多种材质进行打印,应用程度高,有着很好的应用前景。

二、模拟手术。

高难度手术方案制定过程中,采用3D打印技术,先打印出1:1仿真局部模型,不仅可以帮助手术医师在术前对患者的病变类型、损伤严重程度等有充分了解,还可对实际手术进行模拟演练;继而术中迅速定位、操作更加精确、手术时间减短、术中出血少、术中操作简便、患者痛苦较小、手术效果更佳;术后功能恢复较快,使患者可早日重返日常生活和工作岗位,从而减少了住院时间。

三、技术培训

面对高难度的手术时,即使是年资很高的医生,在手术前也没有十足的把握,因此利用3D打印技术改良的模拟训练,不光是针对年轻医生,对有经验的医生,对病人都是一个改良。

四、组织器官代替品制作。

人体组织器官代替物的材料要求很高,实现难度大。但目前已有一些成功案例,比如复制人体骨骼,制作义肢等。比如,人体某块骨骼缺失或损坏需要置换,首先可扫描对称的骨骼,形成计算机图形并做对称变换,再打印制作出相应骨骼。与传统方法相比,该技术不需要先制作模具,可直接打印,建造速度较快。这项技术可应用于牙种植、骨骼移植等。身体软组织器官制作亦取得进展,报道显示,美国某大学已利用该技术制作出人造耳,与此同时,微型人体肝脏也已被成功制造。德国研究人员利用3D打印机等相关技术,制作出柔韧的人造血管,并能使血管与人体融合,并同时解决了血管免遭人体排斥的问题。

远程外科是指远程医疗手段用于外科疾病的诊断及治疗,包括远程会诊、手术观察、手术指导、远程手术等。美国远程医疗最早应用于航天飞机上的宇航员和野战兵等。Mayo诊所是最早实施远程医疗和应用虚拟技术的医疗机构之一,开发了虚拟现实辅助外科程序(VRASP)。外科医生使用该程序可在术前进行手术的规划及预演和模拟,最后医生用语音或交互虚拟装置及精密传感系统,通过远程网络指挥远端站点内的机器人或精密机械手术来完成在患者身上的手术。实现远程出席指导手术的关键要解决问题就在于能够让远离手术台的专家真实地感受到手术现场的状况。我们可以把患者的信息数据传送至控制中心,在专家端把患者的病伤部利用3D技术打印出来,专家可以在类真实的患者身上实施手术,从而指导远端站点的手术操作。

远程医疗的发展前景

随着科技的发展,远程医疗将在两个方面有所突破。一、医学信息的传输速率将不断提高。随着通信技术、计算机的速度和存储容量、通信方式的演进,远程医疗更接近医院中患者与医生交流的实际环境。二、虚拟医院的可实现性。在计算机网络的虚拟现实系统基础上,建立一个节点健全,方便登录,随时可以进行查询、工作、评价的界面。3D打印技术的应用日益广泛,在医学领域的发展也越来越深入。

参考文献:

李东阳,郝萱语.3D打印技术在临床医学中的应用进展【J】.山东医药,2015(9).

姜正林.航海医学.科学出版社,2012.

梁丹.我国远程医疗的影响因素分析及其对策研究【D】.华中科技大学,2008.

乔梁.高能超声聚焦(HIFU)远程医疗诊断中医学多媒体信息在线处理与设备数据管理应用的研究【D】.第三军医大学,2008.

牟岚,金新政.远程医疗发展现状综述.卫生软科学,2012(6).

作者:王桂玲 海军机关门诊部防疫科 主管技师 地址:北京市海淀区西三环中路19号-15,邮编:100841

论文作者:王桂玲

论文发表刊物:《中国医院药学杂志》2016年9月

论文发表时间:2016/10/31

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