
神秘的AR/VR 虚拟现实(Virtual Reality),简称VR,是利用电脑设备模拟出一个虚拟的三维空间,再运用沉浸式头戴设备,为使用者提供视觉,听觉,和一定程度上的触觉反馈。让使用者能够身临其境一般来探索模拟的未知三维空间。 增强现实(Augmented Reality),也就是我们说的AR,它直接通过电脑将画面投射或叠加到现实,这就意味着我们不需要沉浸式的虚拟视觉体验,而是直接在现实生活的场景下,且不借助其他如操作手柄之类的互动设备就能与其投射的画面进行有效的交互。 VR交互方式是因为纯虚拟三维世界所决定其必须依靠外部的手柄,位置与动作捕捉设备,和最为重要的数据头盔。而AR是虚实结合,主要依靠摄像头投射的画面进行实时互动。 AR/VR即将占领医学市场 虚拟现实和增强现实技术在最近几年迎来火热爆发,医疗行业也成为AR/VR行业的深度研究和重点应用方向。根据美国研究机构IndustryARC的一份报告称,到2020年,虚拟现实和增强现实在医疗健康领域将达到25.4亿美元的市场规模,之后将逐年递增,成为医疗行业的标准技术应用。 该市场领域内,目前的研究方向主要集中在模拟训练和康复治疗两大块。在可预期的时间内,医疗方面,虚拟现实和增强现实的应用将从现在浅层的远程视频、录像应用等,向更高层次的智能系统集成、配套医学技术方案等方向发展,随着技术不断完善成熟,其在医疗领域的应用将会更加深入扩大。 AR/VR医疗应用的未来发展趋势 生理治疗 虽然我们不能从VR获得更为直接的治疗效果,比如从生理上恢复中风后的创伤、缓解慢性疼痛、改善帕金森病人的生理表现或者是减轻持续性的颈部疼痛等,但由于五种感官的相通性,例如有时我们看到火会觉得热(视觉与触觉的相通),我们可以通过虚拟场景的设置,来转移患者注意力,进而达到治疗的目的,我们可以称它为“意识上的麻醉药”。 美国罗耀拉大学医院利用一个名为“SnowWorld”的VR游戏缓解烧伤病人的伤痛,这个游戏设置有虚拟的冰雪世界、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,在虚拟现实的世界中,Mackay完全被吸引住了,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。 心理治疗 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“蓝屋”(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7到13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。 远程手术和远程医疗 在远程医疗中采用虚拟现实技术, 外地病人的各种生理参数可以反映在远在北上广甚至国外的医疗专家面前的虚拟病人身上,专家们便能及时作出结论,并给出相应的治疗措施。这样,利用远程医疗技术, 即使边远地区的病人也可以得到经验丰富的医生的诊治,特别是那些当地医生无法解决的疑难杂症。 远程外科手术是远程医疗中的一个重要组成部分,在手术时,手术医生在一个虚拟病人环境中操作,控制在远处给实际病人做手术的机器人的动作。目前,美国佐治亚医学院和佐治亚技术研究所的专家们已经合作研制出了能进行远程眼科手术的机器人。这些机器人在有丰富经验的眼科医生的控制下,更安全地完成眼科手术,而不需要医生亲自到现场去。 医疗教学培训 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。 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、MRI、CT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。 当传统医学遇到了高新技术,碰撞出来的火花必定能在未来的日子里不断改善医疗现状,给人们带来更完善更便捷的就医体验。
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