專用衞星：遙感技術賦能醫療健康

◎本報記者 吳純新 通訊員 楊 岑 胡 弘 沐 子

問診蒼穹，明年我國將發射一顆名為“武漢大學人民醫院健康號”的衞星，它也是全球首顆醫學遙感衞星。8月16日，科技日報記者從武漢大學人民醫院獲悉，全球首顆健康研究領域的專用遙感衞星——“武漢大學人民醫院健康號”醫學遙感衞星（珞珈四號01星）將於2023年發射升空。該衞星將以遙感技術賦能環境健康與智慧醫療研究，以融合創新助力健康中國。

探測影響人類健康環境因子

“遙感對地觀測技術具備大面積、高時效與週期性等優勢，是探測影響人類健康環境因子的有效手段。”武漢大學人民醫院副院長李平湘説。

健康環境監測是人民健康的重要保障。目前，地面監測點前期建設成本高、後期維護任務重，難以在欠發達地區開展持續有效健康環境監測。

中國科學院院士、武漢大學宇航科學與技術研究院院長、武漢大學人民醫院醫學遙感信息研究院院長龔健雅介紹，國際對地觀測組織GEO發佈《GEOSS全球地球綜合觀測系統》制定的九大社會服務（健康、災害、森林、能源、水體、氣候、農業、生態、海洋）中，目前唯獨缺失針對健康領域的專用遙感監測衞星，在數據源頭上限制了醫學與遙感信息領域進一步交叉融合。

他説，“武漢大學人民醫院健康號”醫學遙感衞星是全球首顆“遙感+健康”專用衞星。該衞星設計載荷重約50kg，裝備可見光高光譜相機、紫外相機等，兼具高光譜、微光、紫外等多模式，具有一體化設計、成像範圍廣、工作模式多、圖像獲取快等優勢，將重點圍繞中國，兼顧周邊國家，探測影響人類健康的環境因子。

龔健雅表示，面向環境健康遙感監測的國家需求與學科前沿，研製多傳感器載荷衞星平台，將針對影響人類健康的“水—土—氣”環境要素探測設計載荷與選擇波段、突破高光譜環境遙感智能高精度反演監測關鍵技術，提升全球健康研究領域遙感監測能力，將健康、人口和環境數據聯繫起來，實現在不同地理尺度評估和量化健康相關變量與環境風險因素之間的關係。

遙感技術賦能醫療大有可為

李平湘認為，學科交叉融合是當今世界發展大趨勢。目前，心臟介入手術等很多醫學操作技術，藉助遙感三維衞星定位系統得以完成。未來，藉助遙感技術對人體內空間進行精確三維建模與定位，手術機器人可根據導航進入身體內。

此外，醫生有望使用支持膠囊的精準導航控制，針對患者病情，把患者吃進去的膠囊送到病灶區域，達到只干預病灶區不影響其他區的定點、精準治療的效果。

龔健雅表示，除記錄位置，定位數據還可記錄人的姿態。當下國內年輕人得腸癌更多是因為自己發現病情時間太遲，直到大出血才去看病，而非發現自己在衞生間逗留時間異常後即刻去看病。

相比之下，連續位置大數據能記錄人在衞生間的常規時間與異常時間，提示一定拐點和時間節點，做到及時診斷、及早防治。

他認為，在疾病與生態環境關係中，遙感大數據分析至關重要。同時，難點也十分突出，室內導航定位可以精確到釐米，而人體精度要求更高，一般需要精確到毫米；人體內部機構非剛性，不論是成像系統進入還是導航定位都比較困難。

“遙感信息技術在醫學領域大有可為。”中國科學院院士、中國工程院院士、武漢大學人民醫院醫學遙感信息研究院名譽院長李德仁表示，“遙感是用科學方法診斷地表特徵，醫學是用科學方法診斷器官和體表特徵，二者密切相關。”

遙感技術聯合計算機信息技術，可將醫生視覺分辨率有限的人眼升級為“火眼金睛”和“千里眼”，很多醫學操作技術如心臟介入手術，藉助遙感三維定位系統得以順利完成。

對醫生而言，遙感信息技術“加持”能避免手術過程中對神經和血管的誤傷和嚴重併發症，實現個體診斷和治療更清楚、更準確、更高效。醫學與遙感攜手共進、強強聯合，產出世界一流融合創新成果，有望解決更多生命健康難題。