AR/VR在医疗场景下的应用概览
2022-12-09
一、医 疗 培 训
医生用针线缝合葡萄皮,用棉签吃饭等报道常有耳闻,令人不禁感叹医生为提升其医疗实践技能所经历的艰辛,以及模拟实际治疗场景的困难与窘境,也从侧面反映了目前提升医疗培训效率的重要性。
针线缝葡萄皮(图源:网络)
世卫组织报告曾指出“新技术带来不良事件的主要原因是训练不当和学习时间长”,传统的场外培训不仅昂贵耗时,且训练过程与真实使用场景仍存在不小的差异。
除了新技术培训,医学生培训和新型复杂手术的术前培训同样面临着这个问题。
然而,AR/VR技术对于解决这一问题有着天然的优势。
AR/VR技术以视觉为基础,融合了触觉、听觉、味觉等,可以给培训者营造一种身临其境的感觉,最大程度地模拟出真实的临床场景,使培训起到事半功倍的效果。
例如,3D systems公司开发的Simbionix模拟器,以VR技术为基础,模拟真实的临床环境。此外,Fundamental VR公司开发的Fundamental Surgery平台,可以使用户在尽可能接近真实手术环境的情况下进行各项操作。
Simbionix模拟器(图源:3D systems官网)
Fundamental Surgery模拟效果示意图
(图源:FundamentalVR官网)
这些模拟系统可使受训者在没有医患风险的条件下,快速掌握临床技巧,提升临床经验。
二、医 疗 器 械
医疗器械种类繁多,AR/VR技术能够紧密结合的方向主要是具有成像功能的仪器、设备等。
这类设备传统的2D图像技术已经成熟,3D成像正在如火如荼的发展,而 AR/VR技术带来的虚实结合也为这类设备的发展指引了新的方向。
达芬奇手术机器人可谓是VR技术在医疗器械领域的典型应用。
VR技术的三维成像大大提高了手术操作的精准度,减轻了主刀医生的工作强度。其中,引入的远程观察和指导系统突破了手术的空间限制,为新冠肺炎等具有传染性的疾病救治带来了新思路和技术支持。
达芬奇手术机器人(图源:百度百科)
美国创业公司Augmedics研发的xvision Spine System (XVS)利用AR技术将手术部分的CT图像重叠到患者身上,可使主刀医生在不需要观看CT图像监视器的情况下“透视”病人体表以下的结构,使手术过程更加高效、快速和安全。
xvision Spine System效果示意图
三、康 复 治 疗
疾病或手术后的康复与调理对于患者的快速恢复有着至关重要的作用和影响。
康复治疗大致可分为心理康复(如恐高症、疼痛管理、抑郁症等)和生理康复(如视力矫正、肢体康复、假肢训练等)。
AR/VR技术能很便捷、真实地模拟各种场景,给用户带来感官刺激,利用其自身优势促进康复治疗的方式革新和效果提升。
OxfordVR是一家专注于虚拟现实的创业公司,致力于用VR技术缓解精神障碍和恐惧。例如,利用VR技术对心理困难发生的场景进行模拟,经过两个小时的治疗,可将患者的恐惧问题减少68%。
而以AR/VR为载体的元宇宙将会是肢体康复或假肢训练患者的福音。
例如,AR/VR可以根据患者的康复程度以及待康复的身体部位,渲染出具有针对性的场景或游戏,使患者保质保量地完成康复所需的动作或姿态,从而不断提高患者的行动能力、肢体协调能力、注意力等,达到康复的目的。
当然,AR/VR与医疗的结合目前仍面临着诸多挑战,如3D显示的真实性问题、辐辏冲突问题、大数据的高速通信问题、病人的隐私问题、伦理问题等,但随着AR/VR、5G、数字孪生等技术的逐渐完善,医疗领域需求的逐步释放,法治监管的健全完善以及患者心态的转变,二者的融合必将对AR/VR和医疗领域的发展产生深远影响,并创造出可期的经济效益。
来源:S-Dream Lab