想象一位外科医生完成了一次漫长而复杂的手术，无需写下任何一份手术报告。每一个操作、里程碑和并发症都已经记录并汇总。这就是基于形状感知的文档记录的承诺——一个报告准确、完整且轻松的未来。
在这系列博客的最后一篇，“每一种灵活的医疗器械都将具有形状感知”，我们将探讨形状感应如何提供缺失的数据，使自动化文档记录对于灵活工具成为现实。
当前文档的问题
手术操作报告，常被认为是最重要的一份文档，但它们的创建过程却以繁琐著称。研究表明，超过一半由外科医生撰写的报告，存在重大差异，关键细节经常缺失。该过程主观性强、耗时，且在不同操作者之间不一致。
在柔性内窥镜和血管手术中，差距更大。结肠镜检查报告，可能会记录“出现弯曲”或“内窥镜到达盲肠”，但这些陈述很模糊。在血管造影中，医生可能会总结哪些血管被访问，但可能不会提及导丝是否外露、弯曲或需要重新定位。这些遗漏并非故意为之，而是因为手动报告无法实时捕捉每一个弯曲、扭曲或调整的复杂性。
自动化文档的早期工作
自动化文档已经开始改变这一局面，特别是在刚性器械手术中：
机器人手术：研究人员已经在机器人手术的视频上训练了人工智能系统，以识别手术步骤，并自动生成初步的手术记录。在试验中，这些由AI生成的报告比外科医生编写的报告更准确和完整，捕捉到了医生经常忽略的细节。
内窥镜AI：工具可以自动识别结肠镜检查期间的插入和器械使用，记录每个事件并捕捉图像。同样，其他系统可以实时标记息肉，其发现能够直接整合到电子报告中。
视频和成像集成：一些系统已经使用计算机视觉从视频中测量巴雷特食管的长度等特征，或标记解剖标志物达到的时间点。
这些进展表明，自动化文档是可行的。但它们也突显了局限性：目前大多数系统捕捉的是摄像机视野内的内容，或通过刚性机械臂检测到的内容。它们并未完全考虑体内柔性器械的情况。
自动化文档的盲点：柔性器械
柔性器械——内窥镜、导丝和导管——是现代微创医学的核心。然而，它们在体内的行为常常无法记录。
内窥镜视频显示前端的视图，但不显示沿轴线的循环或扭矩。
荧光透视提供2D快照，但仅间歇性地提供，并且有辐射暴露。
前端的电磁跟踪器能告诉你末端的位置，但不能显示器械其他部分的动作。
没有全视角信息，我们无法可靠地记录诸如循环、打结或脱垂等事件。这些事件很重要——不仅在临床方面，还影响手术时间、患者不适和长期结果。忽略这些事件的自动化文档记录是不完整的。
形状感知：使不可见变得可见
形状感应，填补了这一空白。通过将一根头发般细的光纤嵌入到器械中，我们可以实时连续地捕捉其完整的3D几何形状。这意味着自动化系统现在可以：
检测结肠镜中何时何地形成环路。
确定导丝是否从血管中脱出。
识别导管沿路径上扭矩积聚或弯曲。
确认设备已到达目标解剖结构。
这些事件，曾经无法察觉，现在可以自动记录。报告中不再出现模糊的“到达盲肠”，而是会详细记录插入深度、环状形成及解决情况，以及盲肠插管的时间，所有这些都由客观数据支持。形状感知，将一个柔性器械转变为手术过程的黑匣子记录器。
添加手术背景信息
形状数据本身就很强大，但当与手术背景信息相结合时，就会变得具有变革性。
成像整合：将形状数据与CT和/或透视结合，能够实现设备在解剖结构中的追踪。这使得记录具体哪根血管被插管以及何时插管成为可能。
视觉人工智能：将形状感应与识别息肉的系统结合，可以自动记录息肉在结肠中的位置及插入距离。
生理数据：添加生命体征或术中事件进一步丰富记录，将器械行为与患者反应联系起来。
简而言之，形状感知提供器械3D坐标，而背景数据提供地图。它们一起创建了整个手术过程中的精确的、带有时间戳的日志。
实际案例
胃肠内镜：形状感知可以确认内窥镜推进的各个阶段（直肠、乙状结肠、横结肠、盲肠），自动记录弯曲事件，并精确记录每个息肉切除的位置。在巴雷特食管中，AI系统已经从视频中测量异常段落；3D形状数据可以为该报告添加精确的解剖距离。
血管手术：导管报告可以自动列出每条被访问的动脉，附带时间戳和器械使用情况。形状感知还可以记录并发症，如脱垂或弯曲。想象一下，医生完成血管成形术后，不仅获得图像，还获得导管路径的3D路径，作为记录的一部分自动生成。
为什么重要
由形状感应驱动的自动化文档不仅仅是关于便利。它改善了：
1. 准确性——捕捉人类忘记或忽略的细节。
2. 效率——通过将医生转变为报告的编辑者而不是作者，节省医生的时间。
3. 透明度——为培训、质量指标和审计提供客观数据。
4. 安全性——在危险事件（如严重扭曲）发生时提供实时警报。
最重要的是，它创建了一个手术数据库。每个自动记录的案例，都会进入一个不断增长的数据集，可以为人工智能指导、器械开发，甚至未来的自主系统提供信息。
展望未来
自动化文档，是这一系列的自然顶点。预先术前规划、人工智能引导导航和自主手术共同生成大量手术数据。自动化文档确保没有任何数据丢失。形状感应使得这一过程对柔性器械成为可能，将每一个弯曲和操作都转化为数字记录。
这是我们在“每个柔性医疗器械都将具有形状感知”系列中的第四篇，也是最后一篇文章。术前规划与智能器械选择、人工智能引导的手术、自主手术和自动化文档（本篇），通过这四个支柱，我们可以看到形状感知如何为智能手术的未来奠定基础——在每一个步骤中，手术都被指导、优化和记录。
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