AR Anesthesia Surgery Scene
首届全国数智健康大赛 · 助医赛道

基于增强现实与人工智能的麻醉全流程智能辅助系统

让每一台产科手术,都有一双「透视眼」守护

融合 AR 增强现实、AI 决策引擎与云-边-端协同架构,为妇产科麻醉医生构建实时可视化、智能预警与步骤化急救导航的全流程辅助体系,将麻醉安全提升至全新维度。

杭州市妇女儿童医疗集团 · 麻醉科汇报人:周振锋
< 2mm
穿刺定位误差
< 100ms
端到端延迟
5–10%
并发症降低
01 项目背景与痛点

麻醉安全的最后一百米:看不见的「经验鸿沟」

在中国妇产科麻醉领域,三大结构性困境长期制约着临床安全水平的提升。基层医师独立值班时,面对产科急诊等高风险场景往往力不从心;多台设备同时监控导致注意力严重分散,信息割裂引发决策延迟;而国家卫健委明确要求提升麻醉质量、推动技术下沉,为本项目提供了坚实的政策支撑。

70%
基层医师焦虑感
3+台
信息分散设备
国家级
政策支持
Pain Point 01

缺导师之痛

场景:深夜急诊,年轻麻醉医生独立操作

高年资指导缺位,遇紧急情况(如全脊麻)时手足无措,无法获得及时指导,患者安全面临严峻挑战。

Pain Point 02

顾不全之困

场景:术中突发大出血等紧急情况

抢救与查阅手册难以兼顾,信息获取不及时,易延误最佳处理时机,增加不良结局风险。

Pain Point 03

看不清之难

场景:肥胖产妇的椎管内麻醉

解剖标志不清,穿刺全凭经验,首穿成功率低,增加患者痛苦与操作风险。

02 解决方案与技术创新

所见即所得,所感即所控

本系统以「情境感知型智能SOP」为核心,融合 LightGuide AR 光导增强现实技术与 RealWear HMT-1 工业级可穿戴设备,构建三大核心功能模块,实现从「经验依赖」到「精准可视」的根本性跨越。

01

透视眼

脊柱三维结构叠加

基于CT/MRI影像,AI自动重建脊柱椎管三维模型,通过多传感器融合技术实现毫秒级精准配准,将虚拟骨骼模型实时叠加于患者背部,穿刺点定位误差小于2毫米,大幅提升首穿成功率。

02

智慧脑

实时监测与智能预警

实时整合监护仪、麻醉机的生命体征数据及手术进程信息,AI引擎自动识别低血压、心动过缓等潜在风险趋势,在AR视野中主动提醒医生调整麻醉深度,实现从被动应对到主动预防的转变。

03

急救包

数字化应急手册

将《斯坦福产科麻醉应急手册》完整数字化,识别危急情况时自动投射步骤化急救导航指引,确保在最紧迫的时刻,每一步操作都有精准的数字化支撑,有效降低人为失误风险。

AR HUD View
AR视野综合效果
佩戴HMT-1设备后,医生视野中实时叠加患者脊柱影像、生命体征数据及应急处理流程窗口,实现信息的无缝融合与精准呈现。
三维重建
AI自动重建脊柱椎管模型
动态配准
毫秒级虚实精准匹配
超高精度
穿刺误差 < 2mm
安全可控
清晰显示神经血管结构
03 系统架构与关键技术

云-边-端协同的智能辅助体系

系统采用三层协同架构,端侧负责感知与交互,边侧实现低延迟实时处理,云侧提供持续学习与知识库管理,三层协同确保系统在复杂手术环境下的高可靠性与高性能表现。

云侧

AI训练平台 · 知识库管理 · 算法持续优化

边侧

边缘计算服务器集群 · 低延迟(<100ms) · AI决策融合

端侧

RealWear眼镜 · 监护仪 · 语音控制 · 信息显示

System Architecture Diagram
20台
AR眼镜
IP66
防护等级
<100ms
系统延迟
>100h
连续运行

工业级硬件配置

20台RealWear HMT-1 AR眼镜,IP66防尘防水,抗2米跌落,工作温度-20°C至+50°C;2台国产GPU边缘服务器,双机热备方案,确保服务不中断。

国产化软件环境

全面采用麒麟操作系统和OceanBase数据库,符合国家信创标准;网络冗余与终端离线缓存,保障极端网络条件下的手术安全。

04 实施路径与预期成效

24个月里程碑计划与量化目标

项目分三个阶段有序推进,以严格的里程碑管理确保研发质量与临床安全,最终实现系统性能、临床价值与知识产权的全面达标。

Month 1–6

第1-6个月:研发与伦理

完成系统核心模块研发、AI算法训练与优化,通过医院伦理审查,建立完整的数据安全与隐私保护机制。

Month 7–18

第7-18个月:临床试验

在本院及合作医院开展临床试验,进行系统性数据采集与分析,持续迭代优化系统性能与用户体验。

Month 19–24

第19-24个月:推广与总结

完成项目成果总结,申请知识产权保护,在区域内进行示范推广,建立可复制的推广模式。

预期核心指标

> 99%
信息显示准确率
5–10%
穿刺失败率降低
5–10%
并发症发生率降低
2–3项
发明专利
3–5篇
学术论文
1–2项
软件著作权
05 推广模式与社会价值

赋能基层,创造价值

项目以分层推广策略为核心,以三甲医院学术引领为标杆,向基层医院辐射标准化解决方案,实现优质医疗资源的高效下沉与共享,构建可持续的医疗生态。

社会效益

安全提升

预计降低产科麻醉医疗纠纷风险 10–20%

资源下沉

配备「随叫随到的专家」,解决优质医疗资源分布不均

人才培养

培养5–10名医工复合型人才,培训100–200名基层麻醉医生

经济效益

产业带动

未来3–5年预计实现产值5000–10000万元

医保控费

降低并发症发生率,减少患者后续治疗费用

分级推广策略

顶层(三甲医院)

以学术引领为核心,开展多中心临床研究,打造行业标杆与标准制定者

基层(市县级医院)

提供标准化基础方案,结合远程带教模式,快速提升基层麻醉水平

目标:项目结束后1年内,实现浙江省内二级及以上妇幼专科医院应用率超10%

核心团队

多学科融合的顶尖团队

由临床一线、高校科研与产业伙伴三方协同,构建「产-学-研-用」闭环协同模式,确保成果的实用性和高效转化。

临床团队

杭州市妇产科医院,由主任医师领衔,负责临床需求定义、试验设计和医学逻辑把关

技术团队

联合知名高校/科研院所教授团队,负责AI算法、三维重建和系统架构设计

产业伙伴

与科技公司深度合作,负责硬件集成、产品化开发和市场推广

项目总预算

500万元
设备采购:150万
30%
软件开发:120万
24%
临床试验:100万
20%
人员成本:80万
16%
其他费用:50万
10%