AR与VR将会给医疗领域带来什么改变?

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佚名
近几年,随着AR/VR科技的到来引领了一阵虚拟场景和现实场景风潮,其热度甚至已经远远超越了曾经被寄予厚望的智能家居,进入到了发展高峰期。生活中,VR与AR技术除了应用于游戏和教育领域之外,在医学领域也取得了一...

近几年,随着AR/VR科技的到来引领了一阵虚拟场景和现实场景风潮,其热度甚至已经远远超越了曾经被寄予厚望的智能家居,进入到了发展高峰期。生活中,VR与AR技术除了应用于游戏和教育领域之外,在医学领域也取得了一定的成果。

用VR进行术前准备和规划

在医学领域,虚拟现实的第一批应用实例就是对即将进行的手术操作进行可视化预览。外科医生可以在病人的MRI或者3D扫描视图中导航,了解未来在手术中会遇到怎样的状况和问题,并且计划自己如何更好的完成手术。而最新的技术甚至能够在手术过程中利用虚拟现实技术提供帮助。

在此次研讨会上,外壳医生Sabine Girod提供了一种方式,可以说明手术过程和结果会通过虚拟现实成为病人和医生交流的最佳工具。在开始进行手术之前,她可以练习使用不同的手术方式来找到寻找到最佳的手术效果。同时,通过增强现实信息想要覆盖到患者身体上,需要极其精确的建模和校准,因此目前来看还有很多限制。例如增强现实技术对骨骼手术的效果就要比软组织手术效果好得多。它还需要患者保持静止才能工作,因为想要动态追踪患者的运动系统,这项技术目前还处于早期的研发阶段。

手术机器人完成虚拟手术

在很多情况下,比如当使用一种最直观的达芬奇手术机器人时,外壳手术已经通过技术手段,直接超越了医生与物理工具的互动,并且直接通过他们的眼睛看到了手术过程。电脑和机器人中间,能够将手部的动作转化成机械的动作,并且通过自定义显示屏或监视器传递3D图像。一旦在外科医生和病人之间建立了计算机系统,就可以模拟手术和手术本身的过程。Tony Jarc是神经外科的专家,他认为模拟手术有很多用途和好处。一种是像上面Girod那样用来规划和实践,另外一种好处就是进行手术训练。

Jarc展示了将虚拟现实系统作为培训工具的几种不同方式。该系统可以为医生手术训练提供指导,或者让外科医生在手术时评估他们的表现。甚至还有一种用途,可以被称作“幽灵工具”,通过专业外科医生远程监督指导来帮助医学学生。要知道这些工具目前还无法完全取代现有的解决方案,比如学生在显示屏上进行2D场景教学,但根据一些针对初级用户的研究表明,使用3D工具可以大幅减少出错率。

HoloLens带来增强现实的外科手术辅助

斯坦福大学医学中心一直都在与微软HoloLens团队合作,该系统解决了在乳腺癌手术中使用实时校正技术的问题。该系统目前使用表面标记方法来让增强现实技术在手术中发挥作用。但目前微软还在于斯坦福的Bio-X团队合作,开发更好的方式来让3D标记更精准。当然,对于癌症外科医生Amanda Wheeler来说,这个系统能够比以前使用的老系统更精确的切除肿瘤,她说的是1970年代使用的电线定位肿瘤技术。她将其描述成X-Ray Vision,一旦被设置好并正确的对其,就可以通过简单的手势控制所看到的一切,这也是新技术的一大亮点。

AR/VR也能给病人带来很多好处

其实外科医生并不是唯一一群对病人身体变化感兴趣的人,病人本身也是如此。通过虚拟现实技术,病人可以看到自己的心脏、电脑或关节中出现的问题,而不是像以前一样只是一种单调的熟料模型或者一张图片而已。这需要医生和团队进行额外的工作,但病人通常会对这些额外的信息更感兴趣。

增强现实与虚拟现实要可以用来分散年轻患者的注意力。由Packard儿童医院推出制造减少儿童焦虑的新平台就一直在这方面进行努力。目前为止,那些遭受疼痛和焦虑的儿童在静脉注射或包扎伤口的时候,之前只有服用药物一种方式来缓解疼痛。而现在在很多情况下,可以通过增强现实和虚拟现实技术来分散注意力,代替药物的使用。

遇到的问题

在斯坦福大学的SCIEN研讨会上,增强现实和虚拟现实的所有应用场景展示都让人非常兴奋,它们也开始慢慢获得更广泛的认可,许多演讲者解释了其中的原因。首先,目前大部分的解决方案成本都非常昂贵,特别是在开发和实现这些解决方案时需要的时间成本。零外,即使是设置和使用系统也需要时间。例如,每当外壳医生在辅助手术的过程中使用HoloLens的时候,这个单元就需要仔细校准和对其,确保图像覆盖是真实准确的。

其次,很少有研究 团队将增强现实或虚拟现实的使用与改善患者状况的实际效果联系起来。根据我之前对一位脑外科医生的采访来看,虚拟现实的确能够改善病人的体验,让病人更了解自己的病情,但无法证明对疾病本身有积极的作用。除非有大量的证据能够证明先进的虚拟现实技术可以改善病人的身体健康或降低手术成本,否则不太可以有人选择通过保险来支付,大多数的病人更喜欢节省治疗预算。

(原标题:VR与AR技术除了能玩游戏还能做什么?试试应用在医疗领域吧)

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