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专用卫星:遥感技术赋能医疗健康

2022-08-19 09:39:43 | 来源: 科技日报 | 责编: 陈晨
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  问诊苍穹,明年我国将发射一颗名为“武汉大学人民医院健康号”的卫星,它也是全球首颗医学遥感卫星。8月16日,科技日报记者从武汉大学人民医院获悉,全球首颗健康研究领域的专用遥感卫星——“武汉大学人民医院健康号”医学遥感卫星(珞珈四号01星)将于2023年发射升空。该卫星将以遥感技术赋能环境健康与智慧医疗研究,以融合创新助力健康中国。

  探测影响人类健康环境因子

  “遥感对地观测技术具备大面积、高时效与周期性等优势,是探测影响人类健康环境因子的有效手段。”武汉大学人民医院副院长李平湘说。

  健康环境监测是人民健康的重要保障。目前,地面监测点前期建设成本高、后期维护任务重,难以在欠发达地区开展持续有效健康环境监测。

  中国科学院院士、武汉大学宇航科学与技术研究院院长、武汉大学人民医院医学遥感信息研究院院长龚健雅介绍,国际对地观测组织GEO发布《GEOSS全球地球综合观测系统》制定的九大社会服务(健康、灾害、森林、能源、水体、气候、农业、生态、海洋)中,目前唯独缺失针对健康领域的专用遥感监测卫星,在数据源头上限制了医学与遥感信息领域进一步交叉融合。

  他说,“武汉大学人民医院健康号”医学遥感卫星是全球首颗“遥感+健康”专用卫星。该卫星设计载荷重约50kg,装备可见光高光谱相机、紫外相机等,兼具高光谱、微光、紫外等多模式,具有一体化设计、成像范围广、工作模式多、图像获取快等优势,将重点围绕中国,兼顾周边国家,探测影响人类健康的环境因子。

  龚健雅表示,面向环境健康遥感监测的国家需求与学科前沿,研制多传感器载荷卫星平台,将针对影响人类健康的“水—土—气”环境要素探测设计载荷与选择波段、突破高光谱环境遥感智能高精度反演监测关键技术,提升全球健康研究领域遥感监测能力,将健康、人口和环境数据联系起来,实现在不同地理尺度评估和量化健康相关变量与环境风险因素之间的关系。

  遥感技术赋能医疗大有可为

  李平湘认为,学科交叉融合是当今世界发展大趋势。目前,心脏介入手术等很多医学操作技术,借助遥感三维卫星定位系统得以完成。未来,借助遥感技术对人体内空间进行精确三维建模与定位,手术机器人可根据导航进入身体内。

  此外,医生有望使用支持胶囊的精准导航控制,针对患者病情,把患者吃进去的胶囊送到病灶区域,达到只干预病灶区不影响其他区的定点、精准治疗的效果。

  龚健雅表示,除记录位置,定位数据还可记录人的姿态。当下国内年轻人得肠癌更多是因为自己发现病情时间太迟,直到大出血才去看病,而非发现自己在卫生间逗留时间异常后即刻去看病。

  相比之下,连续位置大数据能记录人在卫生间的常规时间与异常时间,提示一定拐点和时间节点,做到及时诊断、及早防治。

  他认为,在疾病与生态环境关系中,遥感大数据分析至关重要。同时,难点也十分突出,室内导航定位可以精确到厘米,而人体精度要求更高,一般需要精确到毫米;人体内部机构非刚性,不论是成像系统进入还是导航定位都比较困难。

  “遥感信息技术在医学领域大有可为。”中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学人民医院医学遥感信息研究院名誉院长李德仁表示,“遥感是用科学方法诊断地表特征,医学是用科学方法诊断器官和体表特征,二者密切相关。”

  遥感技术联合计算机信息技术,可将医生视觉分辨率有限的人眼升级为“火眼金睛”和“千里眼”,很多医学操作技术如心脏介入手术,借助遥感三维定位系统得以顺利完成。

  对医生而言,遥感信息技术“加持”能避免手术过程中对神经和血管的误伤和严重并发症,实现个体诊断和治疗更清楚、更准确、更高效。医学与遥感携手共进、强强联合,产出世界一流融合创新成果,有望解决更多生命健康难题。

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