VR、AR技术给传统医疗带来怎样的变化

2023-03-17 12:55:19   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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根据中国红十字会统计,全国每年非正常死亡人数超八百万,其中因医疗事故致死的约有四十万人(包括因药物致死)。这其中,疲劳失神、病情误判、操作失误等人为原因造成的案例占到绝大部分。

先别觉得这是医务人员的不负责任,我们来感受医生平均下来的工作强度,69.2%的医生每周工作时间超过50小时,59.7%的医生每半日需要看超过30例患者。在此情况下,想要保证工作8小时内精神每分每秒都高度集中几乎是不可能的。

以前曾有人幻想,这时候如果我们拥有集成了谷歌、爱普生、Realmax或者meta等智能眼镜的智能化医疗信息方案,这些失误或者遗漏都将从根本上得到改善。

试想一下,医务人员在工作中都利用智能眼镜联网跟踪患者信息,早上交接智能眼镜会一一引导你完成所有患者信息更新核实,防止贻误重要病情变化或医嘱要求;与其它设备连接,在患者危急情况下(如心跳骤停)可直接红色报警。种种这些必将大大减少因为工作人员失误等造成的医疗事故。

先来看几个案例吧,201512月,来自明尼苏达州Nicklaus儿童医院的医生们利用谷歌

Cardboard进行了一例体外循环心脏手术,挽救了一个四个月大的小生命。2016120日,Realmax在上海展示了刨妇产手术和臂骨骨折手术示意案例……

随着AR技术的发展,那些幻想正在实现。

AR in China 最近期的统计,如今国内从事AR应用开发的企业有200多家,其中80%倾向和已开发游戏应用,剩余的也多偏向影视、购物等生活类应用。而专注在医健领域的应用,根据公开信息推测目前不超过10家。而在海外,据 CBInsightsCrunchBaseAngelList 网站的综合数据查询,目前有30家左右初创公司正专注在AR医疗应用领域。其中9家初创公司获得融资,总融资额达5.52亿美元,获投率达到了30%AR在医健领域的应用还处于蓝海探索期。

目前比较成熟的AR医疗应用是关于血管照明,通过PC应用软件帮助医务人员在手术中能够查看隐藏的血管。此前,心脏病专家借助谷歌眼镜疏通了一位49岁男患者阻塞的右冠状动脉。冠状动脉成像(CTA)和三维数据呈现在智能眼镜的显示器上,根据这些实时放大图像,医生可以方便地将血液导流到动脉。

不同于传统手术,AR的介入就像一个"AR放大镜",直接放大手术创口,患者的彩超、MRICT图像等将直接映在手术部位,让医生能够看到肉眼难以分辨的细微情况,获得透视功能,大大提高手术操作的效率和舒适度。

第二个是医疗设备营销可视化。Hologic是一家致力于开发女性健康方面的影像系统和诊断检测产品的公司,开发的一款应用 Hologic Augmented Reality app,主要是让目标用户在购买设备之前就能有一个直观地视觉体验,并且还能实时互动。此外,Hologic销售人员能随时随地带着这款3D增强现实设备临床应用向用户展现医疗设备是如何融入现有设置的。

当然除了AR之外,最先引起热潮的VR技术也正在医疗上大放光彩。

医疗上新一代的麻醉剂

在医疗保健过程中,如何减轻手术痛苦,如何解决人们的心理健康问题,这些都是大家所关注的问题。而VR/AR给了医疗行业一个新未来,它正在悄无声息地改变着医疗保健行业。


接受重度烧伤治疗是一段痛苦的经历。伤口清理和绷带变化都会引发疼痛,即便使用吗啡等麻醉药物,仍有86%的病人会感到或多或少的疼痛,并且大量使用还会对身体造成一定伤害。1996年,华盛顿大学人机界面技术实验室(HITLab研究人员发现孩子们在玩游戏时是越来越全神贯注后,想出了为治疗烧伤提供VR游戏,假设沉浸在游戏中会为病人带来积极疗效,他们会更专注于游戏而减轻对疼痛的注意力。

美国罗耀拉大学医院正利用一个名为"SnowWorld"VR游戏缓解烧伤病人的伤痛。这个虚拟的冰雪世界有冰冷的河流和瀑布,还有雪人和企鹅。病人可以飞跃冰雪覆盖的峡谷或者投掷雪球,此时他们的注意力完全集中于冰雪世界,无暇顾及伤痛。

25岁的三度烧伤病人Austin Mackay尝试了这个理疗项目,他说:这比普通的理疗要有趣得多。在虚拟现实的世界中,我完全被吸引住了。我几乎感觉不到治疗过程中身体移动所带来的疼痛,甚至不知道自己是不是真的在理疗。我完全陶醉在游戏中了。

戴上VR头盔,患者就会进入到游戏中,所有测试显示,病人的疼痛级别会减轻,医学手段对他们的疗效也会更好。据调查社会行为医学2011年发布的调查展示了浸入式游戏作为止痛剂的强大作用。并且现在这项技术已经被美国军方使用,帮助受伤的士兵接受治疗。

另一方面,虚拟现实还将可能成为治疗心理疾病的解决方案之一。《连线》杂志此前报道称,斯坦福研究人员正试验利用谷歌眼镜帮助自闭症儿童分辨和识别不同情绪,以此让他们掌握互动技能。英国纽卡斯特大学(Newcastle University)也在PLOS ONE上发布研究,称他们正在利用(Blue Room)系统将VR用于治疗心理恐惧,帮助患者重返正常生活。

这一实验的对象是九个713岁的男孩,他们被放置在360度无死角的全息影像世界蓝屋中,周围播放着此前对孩子造成心理创伤的画面。心理学家在蓝屋内陪伴他们,引导他们逐步适应环境,最终帮助他们克服恐惧。实验结果表明,9个孩子中有8个能够良好地处理恐惧情境,其中4个孩子完全摆脱了心理恐惧。

医疗教学培训

据统计,早在1993年,全球市场上出现的805个虚拟现实应用系统中就有49应用医学,主要应用在虚拟人体、医学图像学、药物分子研究等方面。

大家都知道,在传统的医学教育中,如人体标本解剖和各种手术实训,受标本、场地等限制,实训费用高昂;同时,医学生不能通过反复在病人身上进行操作来提高临床实践能力、临床实践具有较大风险等。而虚拟现实的直观和体验特性却可以很好地解决以上问题。

目前在医学教育应用较多的有虚拟人体解剖学、手术训练教学、虚拟实验室、虚拟医院。类别也从内容、软件硬件,甚至还有从事交叉研发的,比如,Oculus涉足了内容、硬件软件等方面,微软HoloLens则是软硬件结合等。

虚拟人体解剖学,可在显示人体组织器官解剖结构的同时,显示其断面解剖结构,并可以任意旋转,提供器官或结构在人体空间中的准确定位、三维测量数据和立体图像,比起传统的挂图式解教学直观、立体了不少。

此前,美国加州健康科学西部大学(波莫纳)开设了一个虚拟现实学习中心,该中心拥有四种VR技术、zSpace显示屏、Anatomage虚拟解剖台、Oculus RiftiPad上的斯坦福大学解剖模型,旨在帮助学生利用VR学习牙科、骨科、兽医、物理治疗和护理等知识。


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