VR/AR技術在醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
(文章來源:VR網(wǎng))
虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實正逐漸成為外科手術和醫(yī)療保健領域的寶貴工具。在與醫(yī)生溝通關于疾病的話題時,也許我們不會愿意佩戴一個VR頭顯并手握控制器,但這樣做可以更好地進行手術前的咨詢,緩解患者對于手術的焦慮。在VR世界中,計算機生成的三維圖形使得神經外科醫(yī)生可以使用頭顯來全方位觀察大腦,并為患者進行講解,這有助于患者直觀看到自己的大腦情況,并對手術有更深刻的了解。
神經外科醫(yī)生早已開始使用VR技術規(guī)劃手術。MRI(磁共振成像)掃描僅顯示腦的2D圖像,但不能顯示血管的位置。由于每個人情況不同,因此在手術之前了解血管的位置至關重要。通過VR,這樣的需求很容易實現(xiàn)。除了在手術前讓患者放心并幫助外科醫(yī)生進行更有效的手術計劃外,VR還被用于培訓外科醫(yī)生。
有幾家公司開發(fā)了VR軟件作為醫(yī)療培訓工具。比如Osso VR,該公司的同名產品使醫(yī)學生和外科醫(yī)生能夠有效地熟悉典型案例,不斷練習,直到整個手術過程變得信手拈來。該系統(tǒng)使用Oculus Rift頭顯和兩個控制器來對用戶進行動作跟蹤,學生可以模擬操作手術過程,以熟悉新技術。系統(tǒng)可以模擬某些手術,例如膝蓋置換。聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Justin Barad表示,學生還可以將操作時間設置在20至30分鐘之間,甚至對程序進行自定義設置。
Osso VR有一個素材庫,一些是在內部創(chuàng)建的,一些是典型案例的重建。VR可以幫助外科醫(yī)生練習常規(guī)手術,或者在一個具有挑戰(zhàn)性的解剖操作上練習,例如畸形骶骨。在一項驗證研究中,一組學生接受傳統(tǒng)培訓,另一組學生使用Osso VR進行15至20分鐘的培訓。VR組在測試儀器操作、操作流程和特定程序知識等測試中表現(xiàn)更好。
世界衛(wèi)生組織的一份報告發(fā)現(xiàn)“新技術帶來不良事件的主要原因是訓練不當和學習時間長”。然而,傳統(tǒng)的場外培訓耗時且昂貴,因此鼓勵使用新設備或技術進行培訓。Barad是一位整形外科醫(yī)生,他看到許多住院醫(yī)生盡管在大學學習多年,仍然無法操作,因為在沒有足夠時間學習的情況下還不斷有新技術和程序出現(xiàn)。VR讓你可以親自動手進行模擬,在訓練中完成外科手術。
研究表明,與使用文字和視頻學習的學生相比,VR的沉浸式培訓可以將有效率提高230%。一些外科手術團隊在手術之前使用VR來熟悉操作以及醫(yī)生之間的協(xié)作。通常情況下,手術室中有六個或更多人,他們往往沒有機會事先操作一遍。VR則允許團隊快速完成模擬,在VR中進行“熱身”。還有一些提供意見的專業(yè)團隊,可能根本不會彼此見面,但VR可以為位于不同地點的用戶建立聯(lián)絡。
Digital Surgery的培訓產品Touch Surgery使用AR和VR模擬手術程序。它是Microsoft混合現(xiàn)實合作伙伴(MMRP),作為該計劃的一部分,提供系統(tǒng)和開發(fā)人員將在VR系統(tǒng)中使用的內容。去年,Touch Surgery宣布使用微軟的HoloLens頭顯和人工智能(AI)以及數(shù)字手術流程數(shù)據(jù)庫,訓練計算機了解手術并預測手術的后續(xù)步驟。Touch Surgery軟件目前用于通過PC和智能手機準備手術或培訓外科醫(yī)生。
AR在醫(yī)療領域也有了新的用途,建立在VR和機器人手術的基礎上。首次使用的案例是利用AR在手術過程中對患者進行掃描。因為在手術過程中切換VR與實際環(huán)境是不切實際的,而AR是將虛擬圖像疊加在真實世界中,在這樣的場景下,AR比VR更實用。
下一步是進行遠程手術,世界各地的外科醫(yī)生團隊在同一程序上一起工作。技術已準備就緒,但遠程手術的挑戰(zhàn)是網(wǎng)速。如果外科醫(yī)生進行遠程手術,需要能夠在大約70毫秒內顯示信息。這需要一個可靠的互聯(lián)網(wǎng)連接。軟件和硬件公司正致力于在醫(yī)療保健領域使用VR和AR技術。據(jù)不完全統(tǒng)計,2017年約有400家醫(yī)療VR初創(chuàng)企業(yè)籌資40億美元,高于前一年約25億美元。醫(yī)生們也熱衷于采用這項技術。
目前的VR技術對于醫(yī)療領域來說還有一些不足。VR頭顯笨重且舒適度不夠支撐長時間使用,控制手柄不適合在手術中使用,需要更自如的手動追蹤方案。雖然現(xiàn)在可以使用外骨骼和觸覺手套,但是動作和顯示之間依然存在時間差,并且對于外科手術來說追蹤還不夠精確。盡管有這些限制,但業(yè)內人士大多認為,硬件和軟件問題將在兩年內解決,VR/AR技術將進入更多手術室。





