"MR+VR智能醫(yī)療眼鏡"有待打通"最后一公里"

時間:2017-09-04

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:近日,臺灣勤益科技大學(xué)與秀傳醫(yī)院合作形成的研發(fā)團隊發(fā)表成果展示稱,其研發(fā)出的"MR+VR智能醫(yī)療眼鏡"

近日,臺灣勤益科技大學(xué)與秀傳醫(yī)院合作形成的研發(fā)團隊發(fā)表成果展示稱,其研發(fā)出的"MR+VR智能醫(yī)療眼鏡",在MR混合虛擬現(xiàn)實眼鏡的基礎(chǔ)上,結(jié)合VR虛擬現(xiàn)實和datagloves數(shù)據(jù)手套等技術(shù),可讓遠程端的醫(yī)生實時指導(dǎo)災(zāi)難現(xiàn)場人員對傷患做手術(shù)或?qū)嵤┘本?。目前已完成兩例臨床實測,接下來將逐步進入應(yīng)用測試和量產(chǎn)階段。

可見,VR/AR/MR技術(shù)不只在娛樂領(lǐng)域有巨大潛力,在醫(yī)療領(lǐng)域同樣有廣闊空間。特別在醫(yī)療培訓(xùn)、臨床診療、醫(yī)學(xué)干預(yù)、遠程醫(yī)療等方面具有一定的優(yōu)勢,但是目前由于軟硬件平臺限制,VR醫(yī)療解決方案離臨床應(yīng)用還有一段距離。

與歐美國家有一定差距

歐美國家很早就開始探索VR/AR/MR+醫(yī)療,一方面是因為歐美國家用于醫(yī)學(xué)解剖的尸體非常稀少,另一方面他們對動物也有相應(yīng)的法律保護,醫(yī)生也不能用動物進行練習(xí)。曾在歐美高校游學(xué)多年的北京航空航天大學(xué)教授潘俊君說,如果利用傳統(tǒng)手術(shù)觀摩的辦法,周期長,效率很低,所以西方國家醫(yī)療領(lǐng)域?qū)μ摂M現(xiàn)實技術(shù)有硬需求。而且從歐美國家的大學(xué)、研究機構(gòu)、企業(yè)的一些案例也可以看出他們對VR/AR/MR+醫(yī)療十分重視。

美國德克薩斯大學(xué)的研究人員用虛擬環(huán)境幫助年輕的自閉癥患者練習(xí)社交技能,比如面試、相親或與新鄰居見面等等。VR練習(xí)可以幫助這些年輕人理解社交暗示,明白人們的弦外之音,并且以符合社交慣例的方式表達自己的意見。而硅谷初創(chuàng)公司Limbix推出了一項新服務(wù):利用搭配智能手機使用的DaydreamView提供暴露療法。

美國加州健康科學(xué)西部大學(xué)的虛擬現(xiàn)實中心有zSpace顯示屏、Anatomage虛擬解剖臺、在OculusRift和iPad上的斯坦福大學(xué)解剖模型,旨在幫助學(xué)生利用VR學(xué)習(xí)牙科、骨科、獸醫(yī)、物理治療和護理等知識。同樣,德國漢堡Eppendorf大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)用數(shù)學(xué)和計算機研究所建立了一個名為VOXEL-MAN的虛擬人體系統(tǒng),它包括人體每一種解剖結(jié)構(gòu)的三維模型,肌肉、骨骼、血管及神經(jīng)等任一部分都是三維可視的,使用者戴上頭盔顯示器就可以模擬解剖過程。

紐約市威爾康奈爾醫(yī)學(xué)中心的研究人員已經(jīng)開始使用VR技術(shù),來更好地理解癌癥基因突變的狀況了。他們?yōu)镺culus頭盔開發(fā)了一個新的程序,讓用戶看到并與微觀蛋白質(zhì)的3D模型進行交互。

瑞典各大醫(yī)學(xué)培訓(xùn)中心及醫(yī)院已經(jīng)運用"模擬嬰兒"、"模擬孕婦"等一系列的VR產(chǎn)品,讓醫(yī)生在更逼真的虛擬環(huán)境中進行學(xué)習(xí),減少了傳統(tǒng)手術(shù)環(huán)節(jié)中對動物的傷害。

尼克勞斯兒童醫(yī)院與VR公司NextGalaxyCorp聯(lián)手,制作為醫(yī)院手術(shù)專用設(shè)計的軟件。該技術(shù)以虛擬現(xiàn)實醫(yī)學(xué)教學(xué)軟件為中心,通過Foley導(dǎo)管置入、心臟復(fù)蘇及傷口護理這些操作步驟來指導(dǎo)用戶。

而國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域并非不可替代,大部分醫(yī)學(xué)院學(xué)生或者醫(yī)生不缺練手的素材,他們可以用活豬等動物進行練習(xí),所以目前國內(nèi)VR+醫(yī)療與歐美國家有一定的差距。但是隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的逐漸成熟,國內(nèi)高校、醫(yī)院和企業(yè)也在積極推動VR+醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展,其中有些技術(shù)或者應(yīng)用也取得了一定的突破。

北京航空航天大學(xué)成功研發(fā)出我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬腹腔鏡手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)Lap-Sim和經(jīng)皮冠狀動脈成形術(shù)模擬器,后者可滿足個性化手術(shù)規(guī)劃、預(yù)演、新手術(shù)實驗等臨床應(yīng)用需求。目前,該PCI模擬器中已經(jīng)集成了多套個性化病例數(shù)據(jù),并在北京協(xié)和醫(yī)院、第三軍醫(yī)大學(xué)進行了多輪次的測試驗證和應(yīng)用示范。同時,北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)、第三軍醫(yī)大學(xué)等還開發(fā)出了具有力反饋的心血管介入虛擬手術(shù)系統(tǒng)。

四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院便利用了新新科技虛擬現(xiàn)實技術(shù),研發(fā)出一款《人衛(wèi)3D系統(tǒng)解剖學(xué)》VR版,讓學(xué)生帶上VR頭盔就能夠看到全方位立體展示的人體結(jié)構(gòu)。

上海交通大學(xué)計算機科學(xué)與工程系與嘉奧科技共建"智能醫(yī)療與虛擬現(xiàn)實聯(lián)合研究中心",該中心主要研究方向為虛擬現(xiàn)實與深度學(xué)習(xí),其研究領(lǐng)域包括三維圖像處理與分析、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)數(shù)字化、實時動態(tài)三維模擬及人工智能應(yīng)用等。

去年11月,中國首個"虛擬現(xiàn)實醫(yī)院計劃"正式啟動。"虛擬現(xiàn)實醫(yī)院計劃"將采用VR/AR/MR、全息投影、人機接口、神經(jīng)解碼編碼等技術(shù),促進醫(yī)、教、研、產(chǎn)一體化,提出未來新醫(yī)療全套解決方案。截至目前,已經(jīng)有10多家醫(yī)院加入該計劃。

廣州市正骨醫(yī)院已經(jīng)發(fā)布全球第一臺VR+3D外科手術(shù)視頻,并完成了中醫(yī)史上首次正骨手法教學(xué)視頻。

海信研發(fā)出海信精準(zhǔn)數(shù)字化手術(shù)室系統(tǒng),可以將患者肝臟的CT數(shù)據(jù)變成三維的數(shù)字肝臟,有助于醫(yī)生在術(shù)前更精確全方位評估、規(guī)劃和設(shè)計手術(shù)方案,術(shù)中無需接觸電腦就可以用手勢遙控操作手術(shù)導(dǎo)航,使復(fù)雜的手術(shù)更精準(zhǔn)。目前這套系統(tǒng)已在長庚醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院等全國30多家三甲醫(yī)院臨床使用,完成手術(shù)已達1000余例。

VR可解決醫(yī)療四大痛點

從國內(nèi)外的案例可以看出,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療培訓(xùn)、臨床診療、醫(yī)學(xué)干預(yù)、遠程醫(yī)療等方面都有一定的應(yīng)用空間。

在醫(yī)療培訓(xùn)方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以突破實驗設(shè)備、實驗場地和經(jīng)費等物理方面的局限性,讓更多的醫(yī)學(xué)院學(xué)生或者醫(yī)生可以沉浸在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中進行訓(xùn)練并學(xué)習(xí)新技術(shù),加深對訓(xùn)練內(nèi)容的理解。潘俊君指出,虛擬現(xiàn)實技術(shù)給醫(yī)生從無到有地制造了一個完全真實的體驗經(jīng)歷,剛剛走出醫(yī)學(xué)院校門的新手,借助虛擬手術(shù)系統(tǒng)可以成為經(jīng)驗豐富的外科手術(shù)高手。而且利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),同樣的病例和場景可被重復(fù)使用,可以節(jié)省資源。國內(nèi)醫(yī)生一般用活豬練手,成本很高,如果用手術(shù)模擬器練習(xí)可以大幅度降低手術(shù)成本。

中國醫(yī)科大學(xué)教授婁巖認為,VR能夠避免真實情境帶來的各種危險,例如麻醉學(xué)、急救醫(yī)學(xué)和戰(zhàn)地醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科臨床技能訓(xùn)練時。

在術(shù)前規(guī)劃及術(shù)中輔助方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)同樣可以發(fā)揮重要的作用。利用虛擬手術(shù)系統(tǒng),醫(yī)生對病變?nèi)睋p部位進行較精確的前期測量和估算,從而預(yù)見手術(shù)的復(fù)雜性和風(fēng)險點。潘俊君表示,運用增強現(xiàn)實技術(shù)可以使醫(yī)務(wù)工作者沉浸于虛擬的場景內(nèi),通過視、聽、觸覺感知,學(xué)習(xí)各種手術(shù)實際操作,體驗如何應(yīng)付臨床手術(shù)中的各類突發(fā)情況。

婁巖認為,VR技術(shù)可以在醫(yī)患溝通中,讓患者及家屬更直觀、更好地理解手術(shù)方案,獲得充分的知情和選擇的權(quán)利,增進醫(yī)患雙方的理解,減少醫(yī)患矛盾。

在醫(yī)學(xué)干預(yù)方面,VR技術(shù)適用于精神疾病干預(yù)和康復(fù)醫(yī)療干預(yù)。亞特蘭大艾墨立大學(xué)醫(yī)學(xué)院(EmoryUniversitySchoolofMedicine)芭芭拉·羅特鮑姆(BarbaraRothbaum)幫助開拓了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在心理學(xué)領(lǐng)域的實踐應(yīng)用。她幫助開展的一項臨床試驗顯示,在治療病人對飛行的恐懼時,虛擬現(xiàn)實技術(shù)讓90%的病人最終克服了焦慮癥狀。

在遠程醫(yī)療方面,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)能夠跨越地域的界限,平衡不同地方醫(yī)生資源不匹配的現(xiàn)狀。臺灣勤益科技大學(xué)與秀傳醫(yī)院合作形成的研發(fā)團隊負責(zé)人李佩淵指出,他們最新推出的智能醫(yī)療眼鏡不僅能讓手術(shù)更精準(zhǔn),也能用于醫(yī)療資源不足的重災(zāi)地區(qū),不論是恐怖攻擊、戰(zhàn)場還是地震重災(zāi)區(qū),即便現(xiàn)場沒有醫(yī)護人員,醫(yī)師也能利用眼鏡實施遠程指導(dǎo)。

例如在偏遠的山區(qū),通過遠程醫(yī)療虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),患者不進城也能夠接受名醫(yī)的治療。婁巖強調(diào),對于危急病人,還可以實施遠程手術(shù)。這時醫(yī)生只要對病人模型進行手術(shù),他的動作就可以通過衛(wèi)星傳送給遠處的手術(shù)機器人。手術(shù)的實際圖像通過機器人上的攝像機還能夠傳回到醫(yī)生的頭盔立體顯示器,并將其和虛擬病人模型進行疊加,為醫(yī)生提供有用的信息。

如何解開VR+醫(yī)療死結(jié)?

VR+醫(yī)療看似美好,能給醫(yī)療帶來便利,但是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域結(jié)合的過程中會遇到像硬件平臺不成熟、算法不夠準(zhǔn)確、交互不夠精確等難題,而且即使做出產(chǎn)品,在應(yīng)用推廣階段同樣會碰壁,因為互聯(lián)網(wǎng)公司做出的產(chǎn)品不一定符合醫(yī)生和病人的需求,所以現(xiàn)在VR+醫(yī)療需要技術(shù)人員與醫(yī)生共同研發(fā),才能做出真正的產(chǎn)品。

VR+醫(yī)療不是VR游戲,它要盡可能地接近真實,這樣才能有助于醫(yī)生訓(xùn)練或者用于輔助手術(shù)。海信計算機輔助手術(shù)系統(tǒng)(HisenseCAS)研發(fā)過程就是一個例子,海信工程師們白天做研發(fā),晚上和外科醫(yī)生們做動物實驗,并不斷根據(jù)DICOM數(shù)據(jù)不斷設(shè)定相關(guān)參數(shù)并優(yōu)化算法,讓系統(tǒng)可以自動精確地在一系列CT圖像上分割出肝臟、血管、腫瘤、膽囊等肝臟各組織。

潘俊君指出,手術(shù)模擬器的觸感是難點,因為它帶有力反饋,怎么能讓它的力反饋和真實的手術(shù)反饋盡量一致、逼真十分困難,這需要工程師和醫(yī)生反復(fù)交流、迭代、嘗試才能調(diào)整出來。

VR+醫(yī)療從業(yè)者劉祺光也表示,VR+醫(yī)療雖然實現(xiàn)了一定的技術(shù)突破,但是目前的AR技術(shù)還不成熟,在設(shè)備價格、佩戴舒適度、視野、清晰度方面還需要繼續(xù)改進。

在應(yīng)用推廣階段同樣存在硬件平臺不成熟、產(chǎn)品與應(yīng)用場景脫節(jié)、市場待教育等問題。實際上,醫(yī)院對虛擬現(xiàn)實醫(yī)療有一定的需求,VR在醫(yī)療培訓(xùn)、人體研究、康復(fù)、心理培訓(xùn)上有優(yōu)勢,但是VR+醫(yī)療產(chǎn)品離臨床還有一段距離。

一方面是因為VR+醫(yī)療研發(fā)團隊與應(yīng)用場景脫節(jié),再加上硬件平臺技術(shù)不是非常成熟,導(dǎo)致產(chǎn)品體驗不佳,離臨床還有差距。"虛擬現(xiàn)實醫(yī)院計劃"執(zhí)行總監(jiān)、廣州市正骨醫(yī)院萬磊博士后認為,現(xiàn)在VR+醫(yī)療團隊大多數(shù)想當(dāng)然,沒有和實際醫(yī)療場景相結(jié)合,不能滿足醫(yī)生和患者的需求。

另一方面是因為醫(yī)療是傳統(tǒng)行業(yè),老醫(yī)生思想比較保守,在接受新技術(shù)上比較慢,VR+醫(yī)療產(chǎn)品少有人買單。而國外使用比較普遍是因為他們將相關(guān)產(chǎn)品和醫(yī)療培訓(xùn)證書相結(jié)合,有剛需,所以潘俊君認為,如果要推廣VR+醫(yī)療應(yīng)用,需要國家相關(guān)政策的支持。

現(xiàn)在研發(fā)公司希望國家政策認可通過VR+醫(yī)療產(chǎn)品來訓(xùn)練、考核并頒發(fā)證書,但是國家希望民間攻克技術(shù)難點,推廣產(chǎn)品。潘俊君建議,國家可以立項,鼓勵民間企業(yè)投入,這樣才能改變現(xiàn)狀。清華大學(xué)經(jīng)管虛擬現(xiàn)實及人工智能產(chǎn)業(yè)研究院主任研究員文鈞雷也指出,國家需要出臺鼓勵性政策,促進企業(yè)和醫(yī)院聯(lián)合開發(fā)產(chǎn)品,加速VR+醫(yī)療土壤的形成,這樣既可以解決醫(yī)院付費和招標(biāo)購買問題,促進醫(yī)院和企業(yè)共同研發(fā)創(chuàng)新,同時也可以讓醫(yī)院和醫(yī)療研究機構(gòu)不斷推進VR+醫(yī)療研發(fā)和應(yīng)用。

近日,臺灣勤益科技大學(xué)與秀傳醫(yī)院合作形成的研發(fā)團隊發(fā)表成果展示稱,其研發(fā)出的"MR+VR智能醫(yī)療眼鏡",在MR混合虛擬現(xiàn)實眼鏡的基礎(chǔ)上,結(jié)合VR虛擬現(xiàn)實和datagloves數(shù)據(jù)手套等技術(shù),可讓遠程端的醫(yī)生實時指導(dǎo)災(zāi)難現(xiàn)場人員對傷患做手術(shù)或?qū)嵤┘本?。目前已完成兩例臨床實測,接下來將逐步進入應(yīng)用測試和量產(chǎn)階段。

可見,VR/AR/MR技術(shù)不只在娛樂領(lǐng)域有巨大潛力,在醫(yī)療領(lǐng)域同樣有廣闊空間。特別在醫(yī)療培訓(xùn)、臨床診療、醫(yī)學(xué)干預(yù)、遠程醫(yī)療等方面具有一定的優(yōu)勢,但是目前由于軟硬件平臺限制,VR醫(yī)療解決方案離臨床應(yīng)用還有一段距離。

與歐美國家有一定差距

歐美國家很早就開始探索VR/AR/MR+醫(yī)療,一方面是因為歐美國家用于醫(yī)學(xué)解剖的尸體非常稀少,另一方面他們對動物也有相應(yīng)的法律保護,醫(yī)生也不能用動物進行練習(xí)。曾在歐美高校游學(xué)多年的北京航空航天大學(xué)教授潘俊君說,如果利用傳統(tǒng)手術(shù)觀摩的辦法,周期長,效率很低,所以西方國家醫(yī)療領(lǐng)域?qū)μ摂M現(xiàn)實技術(shù)有硬需求。而且從歐美國家的大學(xué)、研究機構(gòu)、企業(yè)的一些案例也可以看出他們對VR/AR/MR+醫(yī)療十分重視。

美國德克薩斯大學(xué)的研究人員用虛擬環(huán)境幫助年輕的自閉癥患者練習(xí)社交技能,比如面試、相親或與新鄰居見面等等。VR練習(xí)可以幫助這些年輕人理解社交暗示,明白人們的弦外之音,并且以符合社交慣例的方式表達自己的意見。而硅谷初創(chuàng)公司Limbix推出了一項新服務(wù):利用搭配智能手機使用的DaydreamView提供暴露療法。

美國加州健康科學(xué)西部大學(xué)的虛擬現(xiàn)實中心有zSpace顯示屏、Anatomage虛擬解剖臺、在OculusRift和iPad上的斯坦福大學(xué)解剖模型,旨在幫助學(xué)生利用VR學(xué)習(xí)牙科、骨科、獸醫(yī)、物理治療和護理等知識。同樣,德國漢堡Eppendorf大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)用數(shù)學(xué)和計算機研究所建立了一個名為VOXEL-MAN的虛擬人體系統(tǒng),它包括人體每一種解剖結(jié)構(gòu)的三維模型,肌肉、骨骼、血管及神經(jīng)等任一部分都是三維可視的,使用者戴上頭盔顯示器就可以模擬解剖過程。

紐約市威爾康奈爾醫(yī)學(xué)中心的研究人員已經(jīng)開始使用VR技術(shù),來更好地理解癌癥基因突變的狀況了。他們?yōu)镺culus頭盔開發(fā)了一個新的程序,讓用戶看到并與微觀蛋白質(zhì)的3D模型進行交互。

瑞典各大醫(yī)學(xué)培訓(xùn)中心及醫(yī)院已經(jīng)運用"模擬嬰兒"、"模擬孕婦"等一系列的VR產(chǎn)品,讓醫(yī)生在更逼真的虛擬環(huán)境中進行學(xué)習(xí),減少了傳統(tǒng)手術(shù)環(huán)節(jié)中對動物的傷害。

尼克勞斯兒童醫(yī)院與VR公司NextGalaxyCorp聯(lián)手,制作為醫(yī)院手術(shù)專用設(shè)計的軟件。該技術(shù)以虛擬現(xiàn)實醫(yī)學(xué)教學(xué)軟件為中心,通過Foley導(dǎo)管置入、心臟復(fù)蘇及傷口護理這些操作步驟來指導(dǎo)用戶。

而國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域并非不可替代,大部分醫(yī)學(xué)院學(xué)生或者醫(yī)生不缺練手的素材,他們可以用活豬等動物進行練習(xí),所以目前國內(nèi)VR+醫(yī)療與歐美國家有一定的差距。但是隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的逐漸成熟,國內(nèi)高校、醫(yī)院和企業(yè)也在積極推動VR+醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展,其中有些技術(shù)或者應(yīng)用也取得了一定的突破。

北京航空航天大學(xué)成功研發(fā)出我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬腹腔鏡手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)Lap-Sim和經(jīng)皮冠狀動脈成形術(shù)模擬器,后者可滿足個性化手術(shù)規(guī)劃、預(yù)演、新手術(shù)實驗等臨床應(yīng)用需求。目前,該PCI模擬器中已經(jīng)集成了多套個性化病例數(shù)據(jù),并在北京協(xié)和醫(yī)院、第三軍醫(yī)大學(xué)進行了多輪次的測試驗證和應(yīng)用示范。同時,北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)、第三軍醫(yī)大學(xué)等還開發(fā)出了具有力反饋的心血管介入虛擬手術(shù)系統(tǒng)。

四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院便利用了新新科技虛擬現(xiàn)實技術(shù),研發(fā)出一款《人衛(wèi)3D系統(tǒng)解剖學(xué)》VR版,讓學(xué)生帶上VR頭盔就能夠看到全方位立體展示的人體結(jié)構(gòu)。

上海交通大學(xué)計算機科學(xué)與工程系與嘉奧科技共建"智能醫(yī)療與虛擬現(xiàn)實聯(lián)合研究中心",該中心主要研究方向為虛擬現(xiàn)實與深度學(xué)習(xí),其研究領(lǐng)域包括三維圖像處理與分析、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)數(shù)字化、實時動態(tài)三維模擬及人工智能應(yīng)用等。

去年11月,中國首個"虛擬現(xiàn)實醫(yī)院計劃"正式啟動。"虛擬現(xiàn)實醫(yī)院計劃"將采用VR/AR/MR、全息投影、人機接口、神經(jīng)解碼編碼等技術(shù),促進醫(yī)、教、研、產(chǎn)一體化,提出未來新醫(yī)療全套解決方案。截至目前,已經(jīng)有10多家醫(yī)院加入該計劃。

廣州市正骨醫(yī)院已經(jīng)發(fā)布全球第一臺VR+3D外科手術(shù)視頻,并完成了中醫(yī)史上首次正骨手法教學(xué)視頻。

海信研發(fā)出海信精準(zhǔn)數(shù)字化手術(shù)室系統(tǒng),可以將患者肝臟的CT數(shù)據(jù)變成三維的數(shù)字肝臟,有助于醫(yī)生在術(shù)前更精確全方位評估、規(guī)劃和設(shè)計手術(shù)方案,術(shù)中無需接觸電腦就可以用手勢遙控操作手術(shù)導(dǎo)航,使復(fù)雜的手術(shù)更精準(zhǔn)。目前這套系統(tǒng)已在長庚醫(yī)院、復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院等全國30多家三甲醫(yī)院臨床使用,完成手術(shù)已達1000余例。

VR可解決醫(yī)療四大痛點

從國內(nèi)外的案例可以看出,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療培訓(xùn)、臨床診療、醫(yī)學(xué)干預(yù)、遠程醫(yī)療等方面都有一定的應(yīng)用空間。

在醫(yī)療培訓(xùn)方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以突破實驗設(shè)備、實驗場地和經(jīng)費等物理方面的局限性,讓更多的醫(yī)學(xué)院學(xué)生或者醫(yī)生可以沉浸在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中進行訓(xùn)練并學(xué)習(xí)新技術(shù),加深對訓(xùn)練內(nèi)容的理解。潘俊君指出,虛擬現(xiàn)實技術(shù)給醫(yī)生從無到有地制造了一個完全真實的體驗經(jīng)歷,剛剛走出醫(yī)學(xué)院校門的新手,借助虛擬手術(shù)系統(tǒng)可以成為經(jīng)驗豐富的外科手術(shù)高手。而且利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),同樣的病例和場景可被重復(fù)使用,可以節(jié)省資源。國內(nèi)醫(yī)生一般用活豬練手,成本很高,如果用手術(shù)模擬器練習(xí)可以大幅度降低手術(shù)成本。

中國醫(yī)科大學(xué)教授婁巖認為,VR能夠避免真實情境帶來的各種危險,例如麻醉學(xué)、急救醫(yī)學(xué)和戰(zhàn)地醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科臨床技能訓(xùn)練時。

在術(shù)前規(guī)劃及術(shù)中輔助方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)同樣可以發(fā)揮重要的作用。利用虛擬手術(shù)系統(tǒng),醫(yī)生對病變?nèi)睋p部位進行較精確的前期測量和估算,從而預(yù)見手術(shù)的復(fù)雜性和風(fēng)險點。潘俊君表示,運用增強現(xiàn)實技術(shù)可以使醫(yī)務(wù)工作者沉浸于虛擬的場景內(nèi),通過視、聽、觸覺感知,學(xué)習(xí)各種手術(shù)實際操作,體驗如何應(yīng)付臨床手術(shù)中的各類突發(fā)情況。

婁巖認為,VR技術(shù)可以在醫(yī)患溝通中,讓患者及家屬更直觀、更好地理解手術(shù)方案,獲得充分的知情和選擇的權(quán)利,增進醫(yī)患雙方的理解,減少醫(yī)患矛盾。

在醫(yī)學(xué)干預(yù)方面,VR技術(shù)適用于精神疾病干預(yù)和康復(fù)醫(yī)療干預(yù)。亞特蘭大艾墨立大學(xué)醫(yī)學(xué)院(EmoryUniversitySchoolofMedicine)芭芭拉·羅特鮑姆(BarbaraRothbaum)幫助開拓了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在心理學(xué)領(lǐng)域的實踐應(yīng)用。她幫助開展的一項臨床試驗顯示,在治療病人對飛行的恐懼時,虛擬現(xiàn)實技術(shù)讓90%的病人最終克服了焦慮癥狀。

在遠程醫(yī)療方面,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)能夠跨越地域的界限,平衡不同地方醫(yī)生資源不匹配的現(xiàn)狀。臺灣勤益科技大學(xué)與秀傳醫(yī)院合作形成的研發(fā)團隊負責(zé)人李佩淵指出,他們最新推出的智能醫(yī)療眼鏡不僅能讓手術(shù)更精準(zhǔn),也能用于醫(yī)療資源不足的重災(zāi)地區(qū),不論是恐怖攻擊、戰(zhàn)場還是地震重災(zāi)區(qū),即便現(xiàn)場沒有醫(yī)護人員,醫(yī)師也能利用眼鏡實施遠程指導(dǎo)。

例如在偏遠的山區(qū),通過遠程醫(yī)療虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),患者不進城也能夠接受名醫(yī)的治療。婁巖強調(diào),對于危急病人,還可以實施遠程手術(shù)。這時醫(yī)生只要對病人模型進行手術(shù),他的動作就可以通過衛(wèi)星傳送給遠處的手術(shù)機器人。手術(shù)的實際圖像通過機器人上的攝像機還能夠傳回到醫(yī)生的頭盔立體顯示器,并將其和虛擬病人模型進行疊加,為醫(yī)生提供有用的信息。

如何解開VR+醫(yī)療死結(jié)?

VR+醫(yī)療看似美好,能給醫(yī)療帶來便利,但是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域結(jié)合的過程中會遇到像硬件平臺不成熟、算法不夠準(zhǔn)確、交互不夠精確等難題,而且即使做出產(chǎn)品,在應(yīng)用推廣階段同樣會碰壁,因為互聯(lián)網(wǎng)公司做出的產(chǎn)品不一定符合醫(yī)生和病人的需求,所以現(xiàn)在VR+醫(yī)療需要技術(shù)人員與醫(yī)生共同研發(fā),才能做出真正的產(chǎn)品。

VR+醫(yī)療不是VR游戲,它要盡可能地接近真實,這樣才能有助于醫(yī)生訓(xùn)練或者用于輔助手術(shù)。海信計算機輔助手術(shù)系統(tǒng)(HisenseCAS)研發(fā)過程就是一個例子,海信工程師們白天做研發(fā),晚上和外科醫(yī)生們做動物實驗,并不斷根據(jù)DICOM數(shù)據(jù)不斷設(shè)定相關(guān)參數(shù)并優(yōu)化算法,讓系統(tǒng)可以自動精確地在一系列CT圖像上分割出肝臟、血管、腫瘤、膽囊等肝臟各組織。

潘俊君指出,手術(shù)模擬器的觸感是難點,因為它帶有力反饋,怎么能讓它的力反饋和真實的手術(shù)反饋盡量一致、逼真十分困難,這需要工程師和醫(yī)生反復(fù)交流、迭代、嘗試才能調(diào)整出來。

VR+醫(yī)療從業(yè)者劉祺光也表示,VR+醫(yī)療雖然實現(xiàn)了一定的技術(shù)突破,但是目前的AR技術(shù)還不成熟,在設(shè)備價格、佩戴舒適度、視野、清晰度方面還需要繼續(xù)改進。

在應(yīng)用推廣階段同樣存在硬件平臺不成熟、產(chǎn)品與應(yīng)用場景脫節(jié)、市場待教育等問題。實際上,醫(yī)院對虛擬現(xiàn)實醫(yī)療有一定的需求,VR在醫(yī)療培訓(xùn)、人體研究、康復(fù)、心理培訓(xùn)上有優(yōu)勢,但是VR+醫(yī)療產(chǎn)品離臨床還有一段距離。

一方面是因為VR+醫(yī)療研發(fā)團隊與應(yīng)用場景脫節(jié),再加上硬件平臺技術(shù)不是非常成熟,導(dǎo)致產(chǎn)品體驗不佳,離臨床還有差距。"虛擬現(xiàn)實醫(yī)院計劃"執(zhí)行總監(jiān)、廣州市正骨醫(yī)院萬磊博士后認為,現(xiàn)在VR+醫(yī)療團隊大多數(shù)想當(dāng)然,沒有和實際醫(yī)療場景相結(jié)合,不能滿足醫(yī)生和患者的需求。

另一方面是因為醫(yī)療是傳統(tǒng)行業(yè),老醫(yī)生思想比較保守,在接受新技術(shù)上比較慢,VR+醫(yī)療產(chǎn)品少有人買單。而國外使用比較普遍是因為他們將相關(guān)產(chǎn)品和醫(yī)療培訓(xùn)證書相結(jié)合,有剛需,所以潘俊君認為,如果要推廣VR+醫(yī)療應(yīng)用,需要國家相關(guān)政策的支持。

現(xiàn)在研發(fā)公司希望國家政策認可通過VR+醫(yī)療產(chǎn)品來訓(xùn)練、考核并頒發(fā)證書,但是國家希望民間攻克技術(shù)難點,推廣產(chǎn)品。潘俊君建議,國家可以立項,鼓勵民間企業(yè)投入,這樣才能改變現(xiàn)狀。清華大學(xué)經(jīng)管虛擬現(xiàn)實及人工智能產(chǎn)業(yè)研究院主任研究員文鈞雷也指出,國家需要出臺鼓勵性政策,促進企業(yè)和醫(yī)院聯(lián)合開發(fā)產(chǎn)品,加速VR+醫(yī)療土壤的形成,這樣既可以解決醫(yī)院付費和招標(biāo)購買問題,促進醫(yī)院和企業(yè)共同研發(fā)創(chuàng)新,同時也可以讓醫(yī)院和醫(yī)療研究機構(gòu)不斷推進VR+醫(yī)療研發(fā)和應(yīng)用。

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