元宇宙賦能疾病診治:未來(lái)虛實融合的就診場(chǎng)景

發布時(shí)間(jiān):2023年10月13日 作(zuò)者:網站(zhàn)管理(lǐ)員 浏覽量:1574

2021年10月,Facebook公司宣布其更名為(wèi)“Meta”,從而引爆元宇宙這個(gè)概念,迅速引起各個(gè)領域的廣泛關注,成為(wèi)最熱的科技(jì)名詞,這一年也被稱為(wèi)元宇宙元年。

元宇宙概念的出現與發展,來(lái)自于人(rén)們對虛拟世界的更高(gāo)向往和(hé)追求,對高(gāo)度沉浸感的空(kōng)間(jiān)以及超現實能力的不斷探索。而随着人(rén)工智能、虛拟現實、區(qū)塊鏈等信息技(jì)術(shù)的日臻成熟,元宇宙逐漸初露雛形。元宇宙整合網絡通(tōng)信技(jì)術(shù)、數(shù)據存儲技(jì)術(shù)、虛拟現實技(jì)術(shù)等,構成一種新型虛實相融的新型社會(huì)形态,将虛拟世界與現實世界在經濟系統、社交系統、商業系統、身份系統上(shàng)密切融合,形成一個(gè)現實和(hé)超現實的虛拟影(yǐng)像世界,并允許人(rén)們去創造、生(shēng)産和(hé)擴充虛拟世界,把跨時(shí)空(kōng)性、跨地域、跨載體(tǐ)、跨媒介融為(wèi)一體(tǐ)。

元宇宙時(shí)代的到來(lái)将成為(wèi)疾病診療“賦能器(qì)”,尤其對于為(wèi)醫(yī)療診斷決策、診療方案選擇、治療過程展示等醫(yī)療服務的核心環節提供技(jì)術(shù)和(hé)手段,實現身臨其境的疾病感知、深度沉浸的診療認知,讓疾病診治的效果更好、效率更高(gāo)。

一、未來(lái)疾病診斷的發展需求

随着以深度強化學習技(jì)術(shù)為(wèi)代表的人(rén)工智能技(jì)術(shù)群的快速崛起,未來(lái)疾病診療即将進入“智慧”時(shí)代。得(de)益于人(rén)工智能化水(shuǐ)平的加強、多(duō)維度數(shù)據的融合、圖像診斷技(jì)術(shù)的發展,醫(yī)生(shēng)們越來(lái)越需要醫(yī)療輔助智能決策系統幫助其應對急劇(jù)增長的、繁雜的醫(yī)療信息處理(lǐ)工作(zuò),輔助其進行(xíng)疾病診斷和(hé)醫(yī)患溝通(tōng)。對未來(lái)疾病診療提出了以下幾個(gè)方面的要求:

一)實體(tǐ)信息與知識信息之間(jiān)的快速構建

在未來(lái)疾病診療的信息環境下,由于來(lái)自病曆、病例、文獻和(hé)實踐經驗,以及新設備、新技(jì)術(shù)、新項目、新藥品、新療法等複雜醫(yī)療信息參考體(tǐ)系,疾病診斷就需要對診療所需的各類信息、資料、案例與患者主要病情進行(xíng)高(gāo)保真快速呈現,同時(shí)在面向不同診斷需求時(shí)可(kě)以實現不同生(shēng)理(lǐ)部位、不同分辨率的切換調整,為(wèi)醫(yī)生(shēng)們創造身臨其境的疾病态勢感知環境,讓現實與虛拟之間(jiān)相互對應、相互印證、相互協同,以滿足未來(lái)智能診斷的需要。

二)傳統疾病決策與醫(yī)療輔助智能決策之間(jiān)的快速響應

人(rén)工智能輔助決定是未來(lái)醫(yī)療服務的發展趨勢,使得(de)醫(yī)療診斷決策面臨更多(duō)的選擇,更多(duō)的信息處理(lǐ),對醫(yī)療決策的快速性與準确性提出了更高(gāo)要求。因此,要求醫(yī)療診斷決策平台可(kě)以建立各類疾病的診療方案,對應實體(tǐ)患者和(hé)疾病的智能模型,并能随着新型機器(qì)學習技(jì)術(shù)的發展應用和(hé)醫(yī)療技(jì)術(shù)的不斷發展,經作(zuò)成功診治案例的不斷累積,進行(xíng)自适應學習從而不斷叠代優化滿足診療需要。醫(yī)生(shēng)們借助人(rén)工智能決策結論,運用人(rén)的學習與推理(lǐ)、問題求解的優勢,與人(rén)工智能決策在元宇宙空(kōng)間(jiān)對話(huà),彼此理(lǐ)解和(hé)認可(kě)雙方的決策,形成人(rén)機合一的決策體(tǐ)制(zhì)。

三)診療方案的預推演與實踐仿真之間(jiān)的快速對應

人(rén)體(tǐ)具備高(gāo)度複雜性和(hé)難标準化特征,根據每名患者不同的病情表現和(hé)生(shēng)理(lǐ)、心理(lǐ)特征進行(xíng)個(gè)性化的診斷和(hé)定制(zhì)化的診療方案,這對醫(yī)生(shēng)們掌握最新的本學科指南和(hé)跨學科研究成果、其它地域的成功診療案例提出更高(gāo)的要求。因此,智能輔助診療平台不僅要滿足預先學習已有(yǒu)的臨床路徑、循證結論和(hé)實體(tǐ)病例等條件,還(hái)需要滿足對預先的診療方案進行(xíng)自動驗證,形成對預先診療結果的評估,同時(shí)可(kě)滿足向患者作(zuò)出疾病診斷的依據和(hé)治療的過程及可(kě)能結果的多(duō)層級可(kě)視(shì)化呈現,從而引導醫(yī)生(shēng)們及時(shí)依據患者的情況作(zuò)出相應的診療方案調整。

二、元宇宙的主要特性及賦能疾病診療的着力點

一)元宇宙的主要特性

基于對元宇宙概念定義的分析,元宇宙的突出特性包括真身社交性、深度沉浸性、開(kāi)放創作(zuò)性和(hé)交互協作(zuò)性。

1.真身社交性

元宇宙是人(rén)類社會(huì)形态發展的新産物,基于網絡硬件技(jì)術(shù)的搭建與現實生(shēng)活內(nèi)容的延伸,人(rén)們開(kāi)始追求超脫于現實世界層面,準備在虛拟空(kōng)間(jiān)中開(kāi)拓社交場(chǎng)景。以醫(yī)生(shēng)們為(wèi)例,每個(gè)醫(yī)生(shēng)都對應一個(gè)獨立的“數(shù)字化身”,不同于現在的微信号、推特号、QQ号等賬号信息,這樣便可(kě)以在虛拟空(kōng)間(jiān)複刻出一個(gè)真實的自己,可(kě)以利用自己的元宇宙唯一身份進行(xíng)全方位醫(yī)患社交和(hé)個(gè)人(rén)品牌信譽打造,而且能夠在不同的醫(yī)療服務場(chǎng)景中獲得(de)全景式的社交感知與具身的情感體(tǐ)驗,其在元宇宙中的所有(yǒu)醫(yī)療服務軌迹都将被記錄成為(wèi)醫(yī)療服務财産。

2.深度沉浸性

“真身的現實感”是元宇宙深度沉浸性的本質表現。

3.開(kāi)放創作(zuò)性

元宇宙在基礎設施、标準及協議的不斷叠代演進的支撐下,可(kě)以實現現實醫(yī)療機構環境與虛拟世界信息暢通(tōng)無阻的傳輸,推進多(duō)平台融合,并呈現出标準化、工具化的發展方向。

4.交互協作(zuò)性

元宇宙實現了虛拟空(kōng)間(jiān)與現實世界的融合,醫(yī)生(shēng)與患者将同時(shí)擁有(yǒu)虛拟空(kōng)間(jiān)中的超現實能力以及與現實世界的作(zuò)用力,在與元宇宙交互過程中獲得(de)疾病認知力、診療方案認同力和(hé)診療過程感知力的增強。自然人(rén)的能力在現實空(kōng)間(jiān)和(hé)虛拟空(kōng)間(jiān)得(de)到雙提升。

二) 元宇宙賦能疾病診療的着力點

1.元宇宙可(kě)以使虛拟空(kōng)間(jiān)的構建與訪問更加安全。

2.元宇宙使得(de)跨時(shí)空(kōng)的群體(tǐ)交互協作(zuò)更加便捷。

3.元宇宙使新診療知識的創新創作(zuò)更加有(yǒu)效。

三)基于元宇宙的疾病診療架構

未來(lái)虛實融生(shēng)的場(chǎng)景模拟是元宇宙賦能疾病診療的主要呈現形态。

1. 智能推理(lǐ)空(kōng)間(jiān)與現實診療環境關系

智能推理(lǐ)空(kōng)間(jiān)是平行(xíng)于且超越現實診療環境的虛拟活動空(kōng)間(jiān),繼承并且發展了現實醫(yī)療服務環境的所有(yǒu)屬性、行(xíng)為(wèi)和(hé)社會(huì)關系。

2. 核心模塊的具體(tǐ)功能

疾病診療元宇宙作(zuò)為(wèi)元宇宙在醫(yī)療服務領域的垂直應用,通(tōng)過疾病認知、智能決策、診療方案推演和(hé)執行(xíng)反饋4個(gè)功能模塊的聯接與反饋,能為(wèi)醫(yī)務人(rén)員、患者等用戶提供高(gāo)度沉浸、自然交互的虛實融合疾病診療環境,不斷增強診療體(tǐ)驗與思維認知。

1) 多(duō)重空(kōng)間(jiān)的疾病态勢感知模塊

醫(yī)療數(shù)據非結構化、多(duō)源異構、海量且價值密度低(dī)等特點,對局部和(hé)整體(tǐ)都極為(wèi)複雜的病情認知和(hé)精準決策帶來(lái)諸多(duō)挑戰,從海量數(shù)據中快速提取有(yǒu)用信息、疾病的變化趨勢讓醫(yī)生(shēng)們有(yǒu)效準确地進行(xíng)疾病态勢感知顯得(de)尤其重要。

2)人(rén)機融合的智能決策模塊

疾病變化複雜多(duō)變,如何因地制(zhì)宜地快速生(shēng)成符合當前疾病診治方案是面臨的挑戰之一。

3 多(duō)沉浸的推演評估模塊

推演評估是對診療方案的預先實踐、推演和(hé)評估的過程,也是在疾病診療中輔助決策進而掌握疾病診治主動的關鍵環節,可(kě)為(wèi)醫(yī)生(shēng)們評估診療效果、驗證是否可(kě)行(xíng),預測診療效果、發現并規避醫(yī)療風險提供科學的依據和(hé)指導。

4 協同響應的執行(xíng)反饋模塊

面向智能化醫(yī)療的需求,元宇宙技(jì)術(shù)改變傳統醫(yī)療裝備須進行(xíng)實體(tǐ)控制(zhì)的模式,以眼動、手動、手勢、語音(yīn)等多(duō)通(tōng)道(dào)實現“一人(rén)遠端、多(duō)端”的設備操控,使醫(yī)師(shī)能以最簡單自然的操作(zuò)與遠程系統配合完成診療任務;同時(shí)通(tōng)過動作(zuò)、表情甚至腦(nǎo)電(diàn)等交互識别技(jì)術(shù),實現遠程系統自動自覺,快速準确理(lǐ)解醫(yī)生(shēng)的手術(shù)意圖,從而提高(gāo)手術(shù)效率;通(tōng)過虛拟空(kōng)間(jiān)和(hé)現實環境中診療實體(tǐ)的關聯映射,構建醫(yī)師(shī)、醫(yī)療裝備、醫(yī)療場(chǎng)景的數(shù)字化化身,通(tōng)過以虛制(zhì)實和(hé)虛實互動,不斷增強優化醫(yī)師(shī)的決策能力和(hé)技(jì)術(shù)水(shuǐ)平,保持決策行(xíng)動的整體(tǐ)連續和(hé)穩定,提高(gāo)手術(shù)質量。

5數(shù)據信息的保密存儲模塊

數(shù)據是上(shàng)述功能模塊實現的基礎,是實施診斷、手術(shù)、治療、康複過程中的産物,主要有(yǒu)場(chǎng)景構建數(shù)據、實時(shí)醫(yī)療數(shù)據以及交互過程中的用戶特征和(hé)交互行(xíng)為(wèi)數(shù)據,其中蘊含着決定疾病能否治愈的關鍵因素。

 、自然人(rén)、元宇宙人(rén)和(hé)機器(qì)人(rén)相互關系

人(rén)具有(yǒu)全面觀察力、思維想象力、記憶理(lǐ)解力和(hé)實踐創造力,這些(xiē)特性表現在疾病診療決策中,則是深刻的疾病态勢感知判斷能力、知識融合創新能力和(hé)診療方案的執行(xíng)操作(zuò)能力。

自然人(rén)是存在于現實診療環境的實體(tǐ),疾病态勢的理(lǐ)性分析、數(shù)據背後的疾病含義、手術(shù)操作(zuò)的動手能力都需要在現實世界中習得(de)。

機器(qì)人(rén)同樣存在于現實環境,是仿照自然人(rén)(例如醫(yī)生(shēng))真身制(zhì)作(zuò)而成,是對醫(yī)生(shēng)的功能模拟,而不是形體(tǐ)模仿,是自然人(rén)的物理(lǐ)實體(tǐ),同時(shí)具備控制(zhì)能力、學習、判斷和(hé)處理(lǐ)能力,這些(xiē)能力由醫(yī)生(shēng)化身的行(xíng)為(wèi)數(shù)據賦予。機器(qì)人(rén)的行(xíng)為(wèi)數(shù)據可(kě)向自然人(rén)本體(tǐ)反饋,擴展和(hé)豐富自然人(rén)對現實診療環境的認知、記憶和(hé)經驗等。

面向具體(tǐ)某一疾病診治任務,醫(yī)生(shēng)們以實時(shí)化身進入智能推演空(kōng)間(jiān),将自身的診療經驗、知識和(hé)體(tǐ)會(huì)與“機”的智能相融合,形成人(rén)機融合的診療決策結論和(hé)診療方案,并通(tōng)過診療方案推演評估不斷優化,将最終的診療方案呈現給醫(yī)生(shēng)真人(rén),用于指揮包括機器(qì)人(rén)在內(nèi)的藥品、耗材和(hé)設備實體(tǐ),其執行(xíng)效果可(kě)動态反饋給醫(yī)生(shēng)。

醫(yī)生(shēng)通(tōng)過在元宇宙空(kōng)間(jiān)的分身,使其具備了處理(lǐ)多(duō)項診療任務的能力。面向多(duō)任務的需求,醫(yī)生(shēng)化身多(duō)個(gè)分身,不同的分身對應不同的任務,最終匹配到解決該任務的最佳分身,獲得(de)最佳解決方案。

四、疾病診療元宇宙的關鍵技(jì)術(shù)

元宇宙是多(duō)項互聯網通(tōng)信技(jì)術(shù)、虛拟現實技(jì)術(shù)、數(shù)據存儲技(jì)術(shù)等數(shù)字技(jì)術(shù)的綜合應用,不僅要實現對現實世界的同步虛拟構造,更要實現适時(shí)的再造和(hé)反映動态變化,并且要多(duō)個(gè)技(jì)術(shù)疊加兼容、交互融合。

一)實時(shí)渲染技(jì)術(shù)

實時(shí)渲染技(jì)術(shù)是支撐未來(lái)虛實融生(shēng)疾病診療的核心技(jì)術(shù),其對硬件能力要求較高(gāo)。

實時(shí)渲染對通(tōng)信力、數(shù)據力和(hé)算(suàn)力要求極高(gāo),因此,智能推理(lǐ)空(kōng)間(jiān)需要建立算(suàn)力+傳輸+存儲模式,需要構建專門(mén)面向醫(yī)療機構的信息化服務。

二)人(rén)工智能技(jì)術(shù)

在虛拟現實的疾病診療過程中,智能決策是最關鍵的部分之一,以深度強化學習為(wèi)主的人(rén)工智能技(jì)術(shù)将發揮出明(míng)顯的優勢。

面向日益複雜的疾病診斷,衆多(duō)生(shēng)理(lǐ)指标以及非結構化的病曆數(shù)據使得(de)準确定下疾病診療方案十分困難,無法直接通(tōng)過強化學習實現智能決策。将已有(yǒu)非結構化病曆數(shù)據輸入到智能推理(lǐ)空(kōng)間(jiān),利用深度學習技(jì)術(shù)将當前生(shēng)理(lǐ)信息進行(xíng)快速準确的特征提取與分類,結合已有(yǒu)的一些(xiē)結構化、非結構化的數(shù)據,作(zuò)出人(rén)工智能自己的決策,供醫(yī)生(shēng)們二次決策。

三)多(duō)通(tōng)道(dào)交互技(jì)術(shù)

多(duō)通(tōng)道(dào)交互技(jì)術(shù)包括眼動跟蹤、骨骼姿态檢測、語音(yīn)交互、腦(nǎo)電(diàn)交互與手勢交互等,是為(wèi)元宇宙用戶提供沉浸式的虛拟現實體(tǐ)驗的階梯。

除此之外,通(tōng)過引入多(duō)通(tōng)道(dào)人(rén)機交互技(jì)術(shù),采集并存儲相關領域醫(yī)療專家(jiā)的實時(shí)交互行(xíng)為(wèi)數(shù)據,分析各個(gè)領域醫(yī)療專家(jiā)的決策行(xíng)為(wèi)和(hé)認知規律等,計(jì)算(suàn)對不同患者、不同疾病的診療邏輯基點,運用專家(jiā)智慧實現輔助智能決策。

四)區(qū)塊鏈數(shù)據存儲技(jì)術(shù)

區(qū)塊鏈數(shù)據存儲技(jì)術(shù)作(zuò)為(wèi)高(gāo)效安全的數(shù)據管理(lǐ)模式,是元宇宙空(kōng)間(jiān)數(shù)據存儲的安全保障。

在數(shù)據存儲方面,區(qū)塊鏈去中心化和(hé)不可(kě)篡改的特性,可(kě)以有(yǒu)效解決所有(yǒu)醫(yī)療數(shù)據集中于服務器(qì)所帶來(lái)的安全隐患;此外,可(kě)實現診療數(shù)據的加密保護,有(yǒu)效保證診療數(shù)據的安全性。

對于實時(shí)的醫(yī)療數(shù)據,需要保證執行(xíng)反饋之後數(shù)據才可(kě)被修改,促進數(shù)據的有(yǒu)序傳輸;對于診療方案數(shù)據複盤,每個(gè)醫(yī)者或患者既可(kě)以是數(shù)據的請(qǐng)求者,也可(kě)以是數(shù)據的提供者。區(qū)塊鏈為(wèi)醫(yī)療服務中的各類服務創建數(shù)據塊,方便訪問自身創建的數(shù)據,這對于醫(yī)務人(rén)員查看複盤結果具有(yǒu)積極意義。

數(shù)據分享方面,區(qū)塊鏈透明(míng)開(kāi)放的特性可(kě)滿足醫(yī)療服務數(shù)據安全共享的需求。醫(yī)療服務空(kōng)間(jiān)的各個(gè)用戶都有(yǒu)平等權限,基于醫(yī)患雙方、醫(yī)醫(yī)雙方、患患雙方協商一緻的規範和(hé)協議,數(shù)據對相關權限用戶開(kāi)放,打破數(shù)據隔閡的鴻溝。

五)擴展現實技(jì)術(shù)

擴展現實技(jì)術(shù)包括VR、增強現實技(jì)術(shù)和(hé)混合現實,為(wèi)疾病診療元宇宙的實現奠定了技(jì)術(shù)基礎,這既是生(shēng)成虛拟空(kōng)間(jiān)及對象的工具,也是用戶進入元宇宙的人(rén)機接口,增強用戶的沉浸感、交互性及想象力。簡言之,通(tōng)過XR設備識别并理(lǐ)解用戶活動及其所在的物理(lǐ)環境,幫助其構建可(kě)靠和(hé)準确的虛拟現實環境。

在疾病診斷元宇宙中,用戶可(kě)利用擴展現實技(jì)術(shù)建立自身在智能推理(lǐ)空(kōng)間(jiān)中的“化身”,并且結合眼動追蹤、人(rén)體(tǐ)姿态估計(jì)、腦(nǎo)機接口等自然交互設備,獲得(de)視(shì)覺、觸覺甚至是腦(nǎo)神經等感官增強,獲得(de)超現實的深度沉浸感,使診療能力能力增強。

五、疾病診療元宇宙的應用與展望

一) 疾病診療元宇宙的應用優勢

1. 實人(rén)化的醫(yī)學模拟訓練

實人(rén)化的醫(yī)學訓練是醫(yī)學生(shēng)們成長為(wèi)優秀醫(yī)生(shēng)的重要途徑。通(tōng)過元宇宙打造高(gāo)度逼真的、不同疾病的、不同表現的基礎病例,為(wèi)醫(yī)學生(shēng)們提供一種身臨其境的診療體(tǐ)驗;着眼未來(lái)疾病診療需要的心理(lǐ)、生(shēng)理(lǐ)、社會(huì)等因素出發,構造逼真、沉浸感強的實人(rén)化模拟訓練環境,讓醫(yī)學生(shēng)在酷似實人(rén)的多(duō)維空(kōng)間(jiān)中感受和(hé)體(tǐ)驗疾病診療的全過程,不斷提升對人(rén)體(tǐ)和(hé)醫(yī)學知識的領悟能力,實現技(jì)術(shù)和(hé)人(rén)文的雙提升。

2. 社交形式知識交流

元宇宙可(kě)以讓現有(yǒu)的學術(shù)交流擺脫集中式單一交流的特點,提供“便攜的、方便、随時(shí)”的學習機會(huì)。在元宇宙中可(kě)根據醫(yī)生(shēng)們的能力、學習地點與時(shí)間(jiān)個(gè)性化定制(zhì)高(gāo)質量、碎片化的學習體(tǐ)驗,通(tōng)過多(duō)感官增強使醫(yī)生(shēng)們突破對現掌握醫(yī)學前沿知識的滞後,提升不斷學習的便攜性和(hé)可(kě)持續性;

3.醫(yī)療設備研制(zhì)與效果評估

利用元宇宙+疾病診療原型系統檢驗新型醫(yī)療設備的設計(jì)方案和(hé)技(jì)術(shù)性能等的合理(lǐ)性,加快研制(zhì)周期,以形象化的效果呈現驗證醫(yī)療裝備的醫(yī)療性能及有(yǒu)效性;

4.先進治療概念驗證

疾病診療元宇宙更為(wèi)逼真高(gāo)效的對疾病診療先進概念進行(xíng)演示驗證,對于未來(lái)醫(yī)療服務從全維度的沉浸式方式對生(shēng)理(lǐ)、心理(lǐ)指标的獲取、疾病的診斷、治療方案、手術(shù)過程、治療效果等來(lái)評估技(jì)術(shù)綜合集成的影(yǐng)響;醫(yī)生(shēng)們可(kě)以超越現有(yǒu)條件,基于元宇宙的開(kāi)放創造性将想象中的治療理(lǐ)念、手術(shù)操作(zuò)、藥物效果等進行(xíng)真實呈現,在動态虛拟空(kōng)間(jiān)中進行(xíng)模拟訓練。

5.診斷決策演示與虛實協同治療

在實際疾病診療過程中,在算(suàn)力允許的條件下實現毫秒(miǎo)級别的态勢決策結果反饋,将多(duō)種疾病診斷決策方案、診療方案、臨床路徑等進行(xíng)多(duō)維立體(tǐ)呈現和(hé)動态推演,輔助醫(yī)生(shēng)們決策;通(tōng)過虛拟空(kōng)間(jiān)和(hé)現實環境中人(rén)體(tǐ)的關聯映射,構建醫(yī)生(shēng)們、醫(yī)療設備耗材藥物、患者等的數(shù)字化化身,通(tōng)過虛實互動和(hé)自學習,不斷增強優化醫(yī)生(shēng)們的決策能力和(hé)診療水(shuǐ)平,形成虛實一體(tǐ)的高(gāo)效醫(yī)生(shēng)隊伍和(hé)保障系統。

二) 面向未來(lái)疾病診療元宇宙應用展望

未來(lái)跨地域和(hé)跨空(kōng)間(jiān)聯合診療将成為(wèi)主要趨勢,不僅包括生(shēng)理(lǐ)、心理(lǐ)、社會(huì)等傳統領域,還(hái)包括知識信息、已有(yǒu)病曆、循征證據等信息域,以及不同醫(yī)學學科之間(jiān)的交叉聯合,如何應用疾病診療元宇宙打造沉浸式虛拟空(kōng)間(jiān),增強醫(yī)療多(duō)學科的聯合診療能力,呈現出多(duō)域融合、跨域合作(zuò)、人(rén)機融合、虛實協同的全新診療場(chǎng)景,具體(tǐ)過程如下:

1.深度沉浸的态勢認知

深度沉浸的态勢認知是基于疾病診療元宇宙的智能認知模塊和(hé)推理(lǐ)評估模塊進行(xíng)的具身疾病感知、診療方案以及治療效果驗證等一系列醫(yī)療服務活動,突破現有(yǒu)病例回顧的局限性,使醫(yī)生(shēng)們等能夠在疾病診療元宇宙中獲得(de)真實的态勢認知體(tǐ)驗,而且可(kě)以在自由穿梭于智能博弈推演空(kōng)間(jiān)與現實診療環境之間(jiān),同時(shí)獲得(de)超現實的沉浸體(tǐ)驗。

診療方案是指利用元宇宙的功能編輯與群體(tǐ)創造功能,為(wèi)推演評估模塊實現多(duō)維度深度沉浸的診療方案設置的,充分發揮元宇宙的“虛拟”功能。醫(yī)生(shēng)們可(kě)以在元宇宙中持續增加藥物、耗材、器(qì)械,也可(kě)進行(xíng)預診斷、預治療,便于及時(shí)調整和(hé)總結,并對不同藥物、耗材、器(qì)械等搭配下的診療效果進行(xíng)可(kě)視(shì)化與立體(tǐ)化測試,輔助實現診療方案的最終選擇。

治療效果驗證是指以疾病診斷元宇宙空(kōng)間(jiān)的高(gāo)保真性、創造擴展性以及靈活操控性等功能為(wèi)基礎,根據實際的疾病診療需求對已采用的藥品、耗材、設備進行(xíng)高(gāo)保真的效果驗證。疾病診療結果能及時(shí)反饋、并動态調整參數(shù),顯著消解藥品療效不佳、檢查檢驗過度等問題,更有(yǒu)效地實施價值醫(yī)療。

2.虛實融合的協同決策與平行(xíng)推演

虛實融生(shēng)的協同診斷結論的生(shēng)成是醫(yī)生(shēng)們基于元宇宙中現實與虛拟空(kōng)間(jiān)融合互聯的特性,在現實疾病表征和(hé)智能推理(lǐ)空(kōng)間(jiān)中任意切換,診療方案構想與計(jì)劃實時(shí)驗證優化。

基于疾病診療元宇宙的智能決策模塊,針對不同的患者、不同疾情、不同的社會(huì)環境,将拟采用的治療方法、藥品耗材使用及手術(shù)操作(zuò)治療進行(xíng)仿真扮演,通(tōng)過虛實互動和(hé)自學習,不斷優化醫(yī)療決策模型;同時(shí)醫(yī)生(shēng)們可(kě)作(zuò)為(wèi)數(shù)字化身随機切入智能推理(lǐ)空(kōng)間(jiān)中優化診療計(jì)劃與策略,實現“人(rén)腦(nǎo)+AI”的協同決策。

在多(duō)感深度沉浸的推演評估模塊,醫(yī)生(shēng)們可(kě)根據當前疾病态勢進行(xíng)虛實平行(xíng)推演,将真實環境的手術(shù)、藥品、耗材等映射在虛拟空(kōng)間(jiān)中,利用深度強化學習技(jì)術(shù)實現與實際診療同步運行(xíng)的自推演,實時(shí)預測未來(lái)疾病發展變化,将高(gāo)度沉浸的态勢結果反饋給醫(yī)生(shēng)們進行(xíng)診療方案的調整,進而影(yǐng)響實際診療,實現虛實互動、以虛促實的平行(xíng)診療模式。

3.跨域協同診斷與虛實協同診療

基于元宇宙的特性,尤其是其交互創作(zuò)性,使跨越空(kōng)間(jiān)的遠程協作(zuò)和(hé)操控成為(wèi)了可(kě)能,基于統一的信息傳輸标準與協議,實現遠程協作(zuò)多(duō)虛拟空(kōng)間(jiān)、多(duō)學科之間(jiān)的互動與協調,醫(yī)生(shēng)們與多(duō)虛拟實體(tǐ)、多(duō)類信息體(tǐ)等終端跨域分布式合診療,滿足“一人(rén)多(duō)任務”的遠程協作(zuò)診療,為(wèi)人(rén)機快速協作(zuò)決策、高(gāo)效流暢互動提供新的模式和(hé)途徑。

跨域信息資源調度與共享:疾病診療資源主要包括生(shēng)理(lǐ)、心理(lǐ)、社會(huì)信息、文獻知識、實踐案例、藥品設備耗材等資源等。基于元宇宙的具身社交性,将多(duō)平台、多(duō)媒介、多(duō)醫(yī)生(shēng)的異地交互決策信息調用與共享,實現融合多(duō)人(rén)智慧的知識創造與共享;在資源調度與共享過程中,利用區(qū)塊鏈技(jì)術(shù)等保證患者涉密資源的保護與傳輸範圍,滿足資源的安全獲取與傳輸;面向分布式、多(duō)模态及動态變化的疾病變化和(hé)藥品設備需求,可(kě)充分利用元宇宙中物體(tǐ)可(kě)探索、工具可(kě)操控以及數(shù)據全生(shēng)命周期監控等功能,實現跨空(kōng)間(jiān)資源的調度,還(hái)可(kě)預先驗證調度醫(yī)療資源的診療效果,發揮優秀醫(yī)療資源的輻射和(hé)均化功能。

虛實群體(tǐ)協同診療:從生(shēng)理(lǐ)、心理(lǐ)、認知能力、知識結構能力和(hé)學習能力多(duō)維度構建虛拟醫(yī)生(shēng)等,從而構建虛實一體(tǐ)的診療隊伍;醫(yī)生(shēng)實體(tǐ)能夠與智能推理(lǐ)空(kōng)間(jiān)中的虛拟人(rén)進行(xíng)行(xíng)為(wèi)映射,而且可(kě)直接與虛拟空(kōng)間(jiān)中的虛拟患者、虛拟藥品耗材設備進行(xíng)交互,實現醫(yī)生(shēng)對現實醫(yī)療服務環境中的患者實體(tǐ)、手術(shù)器(qì)械、操作(zuò)設備進行(xíng)遠程操控,

六、結束語

面對初露端倪的智能化醫(yī)療,立足适應變化的診療環境及複雜的多(duō)任務需求,預先學習、推演多(duō)類型診療方案出現不同診療效果的多(duō)種情況,探索智能化醫(yī)療的作(zuò)用機理(lǐ),建設面向未來(lái)疾病診治的智能診斷平台是輔助診斷決策的一種有(yǒu)效方法。而沉浸感強、虛實融合與協作(zuò)性強的元宇宙給疾病診療的發展帶來(lái)更多(duō)新可(kě)能,應該密切關注元宇宙相關技(jì)術(shù)的發展,積極開(kāi)展疾病診療基本理(lǐ)論與應用方面的探索,推進診斷推演空(kōng)間(jiān)關鍵功能模塊的完善與實踐應用。此外,虛實融生(shēng)的疾病診治空(kōng)間(jiān)不僅可(kě)以為(wèi)醫(yī)療服務提供系統保障,還(hái)可(kě)被廣泛應用于搶險救災、突發事件等應急醫(yī)療救援中,甚至是未來(lái)的分級診療中,為(wèi)價值醫(yī)療的發展貢獻自己的力量。

摘抄自《健康界》并删減