醫(yī)療VR(虛擬現(xiàn)實(shí))是一個(gè)給人無限遐想的領(lǐng)域,它不再只存在于科幻小說愛好者的想象中,而是已經(jīng)走進(jìn)了臨床研究者和現(xiàn)實(shí)生活中的醫(yī)療工作者的視野。雖然這是一個(gè)全新的領(lǐng)域,還不為大眾所知,但是醫(yī)療VR技術(shù)是對(duì)患者的生活和醫(yī)生的工作都可以產(chǎn)生積極影響的應(yīng)用。
醫(yī)療健康信息咨詢公司Kalorama Information發(fā)布了一份報(bào)告,該報(bào)告稱醫(yī)療領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)和現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)(AR)的應(yīng)用市場(chǎng)已經(jīng)從2012年的5.25億美元增長到了2017年的9.76億美元。這份報(bào)告無疑給很多看好VR的人吃了一顆定心丸,或許這一次,VR不再是曇花一現(xiàn)的潮流,而將駐足在我們的生活中,給每一個(gè)人的生活帶來真實(shí)的改變。
實(shí)際上,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)被證明可以治療疼痛、恐懼癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙,幫助人們戒煙,甚至解決牙齒問題……近日,美國著名數(shù)字健康媒體MobiHealthNews統(tǒng)計(jì)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用的15個(gè)案例。創(chuàng)鑒匯為您整理豐富了這15個(gè)案例,以期讓更多人了解未來虛擬現(xiàn)實(shí)可能與人類健康產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)。
VR在醫(yī)療領(lǐng)域的最新應(yīng)用案例
醫(yī)生和科學(xué)家一樣,工作內(nèi)容主要是識(shí)別、分析和解決問題,所以他們總是利用新技術(shù)幫助改善患者健康的先驅(qū)者。健康在美國經(jīng)濟(jì)中占據(jù)20%的份額,而技術(shù)在美國經(jīng)濟(jì)中占據(jù)超過10%的份額,如此份額比例,這兩個(gè)板塊哪怕發(fā)生微小改善都會(huì)引起很大的影響。比如,培訓(xùn)略有改善、測(cè)試或工具稍微改進(jìn)一些,或者診斷更快點(diǎn),均有可能挽救數(shù)以千計(jì)的生命,乃至節(jié)約數(shù)十億美元。因此,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,有很多新型虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的早期創(chuàng)新。
Osso VR
“如今的醫(yī)生仍熱是一邊做手術(shù)一邊學(xué)習(xí),而不是在練習(xí)中學(xué)習(xí)。他們不能一開始在患者身上練習(xí)。芝加哥大學(xué)神經(jīng)外科醫(yī)生LeonardKranzler博士說:
如今,我們發(fā)現(xiàn)新的VR和AR應(yīng)用程序在健康領(lǐng)域的七個(gè)運(yùn)用主題:
(1)培訓(xùn)(2)教育(3)可視化(4)心理學(xué)(5)遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程外科(6)屏幕整合和(7)身體訓(xùn)練、健康和健身。
主要專注于虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用 - 通過對(duì)患者特異性解剖和病理學(xué)的現(xiàn)實(shí)數(shù)字模擬來完全替代現(xiàn)實(shí)中的患者。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)就像飛行員的“頭顯”(HUD),可以將數(shù)據(jù)放在用戶視野中,在醫(yī)療行業(yè)具有許多令人信服的應(yīng)用程序。根據(jù)信息提示,我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)AR Health初創(chuàng)公司Echopixel,他們以隱身模式對(duì)真實(shí)患者進(jìn)行CT掃描。醫(yī)生整天都被屏幕包圍,但是他們必須遠(yuǎn)離病人看這些圖。AR頭盔解決了這個(gè)問題,同時(shí)開創(chuàng)了全新的創(chuàng)新領(lǐng)域。醫(yī)療保健領(lǐng)域會(huì)先出現(xiàn)很多技術(shù)變革。
Osso VR的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人JustinBarad是一名練習(xí)型兒科骨科醫(yī)師。以前,他是游戲開發(fā)商。Barad了解到矯形外科醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn),特別是在學(xué)習(xí)新技術(shù)和設(shè)備方面。于是他根據(jù)自己在互動(dòng)媒體的背景為培養(yǎng)外科醫(yī)生創(chuàng)造了重要的新工具。“外科醫(yī)生以可轉(zhuǎn)移性的謬誤觀點(diǎn)開展工作,這意味著我們需要相信,因?yàn)槲覀兩瞄L于某種手術(shù),所以我們也會(huì)擅長另一種手術(shù)。數(shù)據(jù)表明,我們一開始都是菜鳥,不管我們有什么樣的其他工具和方法的經(jīng)驗(yàn)。”Barad博士說,這是在臨床醫(yī)學(xué)中引入新技術(shù)和設(shè)備非常困難的原因之一,在某種程度上,專家在實(shí)踐中學(xué)習(xí)技術(shù)既困難又危險(xiǎn)。
醫(yī)院工作人員經(jīng)常戲謔那些需要緊急手術(shù)的事故受害者以及無家可歸者為“MRBs”,即“醫(yī)療人員福利”的縮寫。這些醫(yī)務(wù)人員受過高等教育,并觀察過許多手術(shù),但是在對(duì)病人進(jìn)行手術(shù)之前,他們只能在一具尸體上操作。所以他們比有經(jīng)驗(yàn)的外科醫(yī)生差300%。”他們說:“在醫(yī)學(xué)院,看到一個(gè),做一個(gè),教一個(gè)。” 這是信心的培養(yǎng)過程,但事實(shí)是你需要做50到100臺(tái)手術(shù),才能達(dá)到熟練的程度。”Barad說。
Sawbones.com
老方式還是主流方式。Sawbones成立于1975年,為外科醫(yī)生培訓(xùn)創(chuàng)造了現(xiàn)實(shí)的塑料模型。
如今,Osso使用虛擬現(xiàn)實(shí)使外科醫(yī)生能夠進(jìn)行真正的矯形外科手術(shù),不再采用Sawbones Corp.創(chuàng)建的古老復(fù)雜且昂貴的手動(dòng)模擬。Sawbones為骨科訓(xùn)練和實(shí)踐提供了逼真的模制塑料模型。這些型號(hào)很昂貴的,但只能使用一次。 Osso VR的大部分業(yè)務(wù)來自于醫(yī)療設(shè)備制造商。不過,現(xiàn)在有一種方法可以讓外科醫(yī)生在使用新的植入物和技術(shù)的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)。研究顯示,使用Osso系統(tǒng)訓(xùn)練的外科醫(yī)生的測(cè)試結(jié)果與使用當(dāng)前方法訓(xùn)練的測(cè)試結(jié)果一樣好。
ImmersiveTouch位于芝加哥的伊利諾伊州,成立于2005年,是一家外科模擬公司,使用Vive和Rift頭戴式顯示器(HMD)以及患者特異性解剖和觸覺(觸覺)反饋,用于培訓(xùn)外科醫(yī)生和團(tuán)隊(duì)成員,并教育患者本身。首席運(yùn)營官Jay Banerjee表示:該公司為神經(jīng)外科、矯形外科、眼科、耳鼻喉科和MIS手術(shù)提供了幫助。
“該技術(shù)充分展示VR技術(shù)給外科醫(yī)生帶來的重大轉(zhuǎn)變。“對(duì)照使用現(xiàn)有培訓(xùn)方法小組的手術(shù)誤差,ImmersiveTouch培訓(xùn)帶來的誤差減少了54%。” 許多精英醫(yī)療教育機(jī)構(gòu),包括克利夫蘭診所、約翰霍普金斯大學(xué)和芝加哥大學(xué)目前正在使用ImmersiveTouch,使用通用病例庫來訓(xùn)練他們的醫(yī)護(hù)人員手術(shù)流程。
Immersive Touch
Immersive Touch 使用3D系統(tǒng)的Vive頭盔和機(jī)器人來創(chuàng)建觸覺(觸摸)反饋,從而培訓(xùn)外科醫(yī)生并為患者制定特定的計(jì)劃。
“我們是全國首家將VR手術(shù)訓(xùn)練與觸覺技術(shù)相結(jié)合的公司。ImmersiveTouch首席執(zhí)行官Pat Banerjee表示:“您的手可以感受到手術(shù),并且能夠在3D人體患者身上辨別皮膚、肌肉和骨骼之間的差異。” The Mission Rehearsal虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境對(duì)x射線扭曲和其他可能歪曲病人解剖學(xué)傳統(tǒng)成像的巨大改進(jìn)”。
Immersivetouch
Immersive Touch 支持外科醫(yī)生從各種可行角度查看顱骨、腫瘤和循環(huán)系統(tǒng)。
最近,位于新德里的全印度醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所(AIIMS)的外科醫(yī)生使用了ImmersiveTouch Mission Rehearsal虛擬現(xiàn)實(shí)手術(shù)平臺(tái),為一個(gè)非常罕見的外科手術(shù)做準(zhǔn)備,手術(shù)需要分離頭部共同連接的暹羅雙胞胎。使用VR和觸覺像患者的觸覺機(jī)器人,外科醫(yī)生能夠?qū)⒆约撼两?D虛擬手術(shù)室中。引導(dǎo)40名外科手術(shù)人員的Deepak Gupta博士說:“我們可以看到、感覺和研究連接的組織,討論解剖結(jié)構(gòu),并多次論證手術(shù)途徑,從而制定出最有效的手術(shù)方案。
Surgical Theater
全世界超過100家醫(yī)院使用Surgical Theater,這是一種用于手術(shù)可視化和規(guī)劃的VR系統(tǒng),擁有FDA專利授權(quán)。
Surgical Theater是位于俄亥俄州克利夫蘭的初創(chuàng)公司,他們正在改變外科醫(yī)生與患者協(xié)商的方式、規(guī)劃復(fù)雜的外科手術(shù),并在手術(shù)中和術(shù)后評(píng)估中使用醫(yī)學(xué)成像進(jìn)行導(dǎo)航。他們的 SuRgical Planning (SRP)技術(shù)是首個(gè)也是唯一的專利和FDA批準(zhǔn)的神經(jīng)外科術(shù)前規(guī)劃平臺(tái)。SRP使用患者自己的CT或MRI來創(chuàng)建動(dòng)態(tài)3D模型,手術(shù)團(tuán)隊(duì)可以使用這些進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃。
Surgical Theater
Moty Avisar(中間)為首席執(zhí)行官兼總裁、聯(lián)合創(chuàng)始人。共同創(chuàng)始人Alon Geri(右)為工程副總裁。Warren R. Selman博士(左)為醫(yī)學(xué)主任。 Avisar是前以色列空軍研發(fā)干事,負(fù)責(zé)開發(fā)大型飛行模擬。他說他在醫(yī)療技術(shù)方面的工作也是以前經(jīng)驗(yàn)的自然延伸。
使用前以色列空軍干事Moty Avisar和Alon Geri開發(fā)的飛行模擬器技術(shù),Surgical Theater使神經(jīng)外科醫(yī)生在手術(shù)前能夠“飛越”任務(wù)現(xiàn)場(chǎng),甚至排練復(fù)雜的程序。“Surgical Theater 技術(shù)為您提供驚人的能力,您可以沉浸在解剖結(jié)構(gòu)中,提前在大腦里排練整個(gè)操作流程,還可讓您在復(fù)雜手術(shù)的關(guān)鍵步驟中重新定位自己。”Neil Martin博士解釋說。根據(jù)市場(chǎng)分析公司都柏林研究與市場(chǎng)的一份名為《虛擬病人模擬市場(chǎng)分析與趨勢(shì) - 技術(shù)、產(chǎn)品 - 2025年預(yù)測(cè)》研究報(bào)告,全球虛擬患者模擬市場(chǎng)預(yù)計(jì)在未來十年的復(fù)合年增長率將達(dá)到19.6%,到2025年將達(dá)到14.9億美元。
鑒于VR的臨床應(yīng)用取得的顯著進(jìn)步,醫(yī)學(xué)院校的使用量顯著增加并不奇怪。加利福尼亞大學(xué)的圣弗朗西斯分校醫(yī)學(xué)院正在Organon中使用HTC Vive,柯林斯堡科羅拉多州立大學(xué)也為其本科解剖學(xué)課程添加了VR設(shè)備,其使用已經(jīng)傳播到了街對(duì)面的醫(yī)學(xué)院。
“尸體和教科書在教學(xué)內(nèi)容傳達(dá)方面有局限性。而在虛擬現(xiàn)實(shí)中學(xué)習(xí),可以得到改善,醫(yī)學(xué)生可以從皮膚層、骨骼、身體各個(gè)角度學(xué)習(xí),每一層都可以獨(dú)立移動(dòng),因此醫(yī)學(xué)生可以看到肌肉和神經(jīng)和器官之間關(guān)系,如果有需要,還可以放大到微觀層面,這是一種幾乎像拼湊在一起的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。”解剖學(xué)教授Derek Harmon博士說。
和教育運(yùn)用《Organon》一樣,深受歡迎的免費(fèi)VR應(yīng)用程序VR游戲《身體VR:細(xì)胞之旅(The Body VR: Journey Insidea Cell)》(支持Steam平臺(tái)和 Rift 、Vive)下載量超過50萬次。《解剖觀察者》將患者的MRI和CT掃描帶入VR。 然而,《The Body VR》的核心是高度具體的應(yīng)用程序《Colon Crossing》,現(xiàn)如今已是與200家醫(yī)院參與臨床研究的主題。聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官M(fèi)o Ben告訴我:“現(xiàn)在還很早,但醫(yī)療領(lǐng)域接受這種新技術(shù),他們靈活、個(gè)性化并且成本廉價(jià)。有人愿意支付五萬美元來制作視頻”。 Mo表示,該公司還在設(shè)想一個(gè)數(shù)字醫(yī)療保健系統(tǒng),其中身體的大型分層3D視圖將是我們個(gè)人保健記錄的理想界面。
Case Western
凱斯西儲(chǔ)大學(xué)工程師與醫(yī)學(xué)院合作,創(chuàng)建了一個(gè)令人難以置信的Holo解剖應(yīng)用程序。該大學(xué)正在努力使這項(xiàng)發(fā)明商業(yè)化。
牙科學(xué)校已經(jīng)使用虛擬現(xiàn)實(shí)幾十年了。牙科模擬不需要HMD,但是培養(yǎng)牙醫(yī)和培養(yǎng)飛行員一樣燒錢。牙科模擬器具有真正的儀器和機(jī)器人反饋。牙科學(xué)生站在模型邊上,看著相鄰的屏幕上播放的超逼真實(shí)時(shí)3D圖像的程序模擬。VR可以明顯降低這些模擬器的成本。
獸醫(yī)行業(yè)也正在尋求VR的教育需求。《LlamaZOOInteractive》與國際領(lǐng)先的大學(xué)和解剖學(xué)家合作創(chuàng)建了世界上第一個(gè)由MRI和CT數(shù)據(jù)構(gòu)建的虛擬現(xiàn)實(shí)犬解剖軟件《JetsonVR》。德克薩斯A&M于2016年在SXSW展示了一個(gè)略有些粗糙的犬解剖學(xué)版本。
虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序正在拯救世界各地醫(yī)院的生命,并在決策者手中得到更多的轉(zhuǎn)化。同時(shí),下一代的醫(yī)生,如今醫(yī)學(xué)院的學(xué)生們也正是第一批生活中充斥著智能手機(jī)及數(shù)字化的一代。像前任游戲設(shè)計(jì)師,矯形外科醫(yī)生,Osso VR創(chuàng)始人Justin Barad說的那樣,這些年輕的醫(yī)生正在使用這種技術(shù),期待用這種技術(shù)解決所面臨問題,并且制定解決方案。
VR在醫(yī)療領(lǐng)域的五大應(yīng)用場(chǎng)景
1 VR帶你“親身”體驗(yàn)手術(shù)操作
在2016年4月14日,專攻癌癥手速的Shafi Ahmed醫(yī)生在皇家倫敦醫(yī)院使用VR相機(jī)完成了手術(shù),這也是醫(yī)學(xué)發(fā)展史上的首次VR手術(shù)。每個(gè)人都可以通過 Medical Realities 網(wǎng)和or APP中的VR直接實(shí)時(shí)參與手術(shù)的進(jìn)行。從開普敦的醫(yī)學(xué)生到西雅圖的記者,每個(gè)人都可以跟隨兩個(gè)360°的攝像頭實(shí)時(shí)觀察到Shafi Ahmed醫(yī)生是如何切除患者癌組織的。
VR將醫(yī)學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)體驗(yàn)提升到一個(gè)新高度。過去,只有少數(shù)臨床醫(yī)學(xué)生才能獲得見習(xí)機(jī)會(huì),觀察醫(yī)生實(shí)施手術(shù)的具體過程。因此,對(duì)于臨床系的醫(yī)學(xué)生而言,學(xué)習(xí)并掌握那些手術(shù)技巧是一件有難度的事情。然而隨著VR技術(shù)的發(fā)展,VR攝像技術(shù)使醫(yī)生的操作可以全球播放,醫(yī)學(xué)院的學(xué)生也可以使用VR眼鏡來實(shí)踐手術(shù)。
2 醫(yī)療VR可以減輕慢性病患者的生活負(fù)擔(dān)
對(duì)于慢性病患者來說,除了生理上的病痛折磨之外,普遍還要承受沉重的心理壓力。Brennan Spiegel和他的團(tuán)隊(duì)在洛杉磯的Cedars-Sinai醫(yī)院帶領(lǐng)患者們走進(jìn)了VR的世界,希望能夠幫助他們釋放心理壓力,同時(shí)減輕他們的疼痛感。帶上專用的VR眼鏡之后,他們可以暫時(shí)從醫(yī)院高高的圍墻逃離,去往冰島游覽,欣賞美麗的風(fēng)光,還可以與鯨魚一起在深藍(lán)色的海洋暢泳。
Spiegel 認(rèn)為,通過VR技術(shù)幫助患者們減輕壓力和疼痛,可以減少患者在病房及其他方面的醫(yī)療資源使用量。因此,VR醫(yī)療不僅可以改善患者在醫(yī)院的體驗(yàn),還可以在一定程度上減輕患者們?cè)卺t(yī)療保健方面的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
此外,還有一個(gè)由一群有激情的大學(xué)生開發(fā)的與之類似的項(xiàng)目,叫做Farmoo。 Henry是Farmoo項(xiàng)目的核心成員,據(jù)他表示,該項(xiàng)目旨在幫助青少年癌癥患者分散化療時(shí)的注意力,使他們可以更專注于VR游戲活動(dòng),而不是化療本身。
3 讓兒童患者們有家的感覺
對(duì)于兒童來說,離開父母獨(dú)自待在醫(yī)院里更是一種心理煎熬。他們會(huì)思念自己的父母、玩伴、他們習(xí)慣蓋自己的被子、以及家里的舒適環(huán)境。現(xiàn)在,一家荷蘭公司將兒童的這些愿望搬進(jìn)現(xiàn)實(shí)。通過智能手機(jī)和VR眼鏡,VisitU可以用360°攝像頭全方位模擬患者家里、學(xué)校,以及生日聚會(huì)或足球比賽等特定場(chǎng)合。兒童們雖然在住院治療,但仍可以感受正常生活。VR醫(yī)療幫助醫(yī)院的患者與親戚朋友們有了更多的時(shí)間與空間,有助于他們維系親密的關(guān)系。
4 幫助醫(yī)生體驗(yàn)老年患者的生活
你是否想過自己老去后的感覺?Embodied 實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用VR技術(shù)開發(fā)了“我們是阿爾弗雷德”的項(xiàng)目,以此向年輕醫(yī)學(xué)生們展現(xiàn)“衰老”。在該項(xiàng)目中,每個(gè)人都可以擁有7分鐘假想自己是阿爾弗雷德的體驗(yàn),在7分鐘體驗(yàn)中感受這名74歲患有視聽障礙男子的生活。
開發(fā)者研究這個(gè)項(xiàng)目的最終目的是解決年輕醫(yī)生與老年患者間的代溝問題,這能幫助醫(yī)生對(duì)老年患者的體驗(yàn)產(chǎn)生共鳴,站在患者的角度上理解病情。
5 加快中風(fēng)后的康復(fù)
對(duì)于在經(jīng)歷中風(fēng)或腦創(chuàng)傷后幸存的患者,康復(fù)時(shí)間非常漫長。他們?cè)皆玳_始接受康復(fù)治療,恢復(fù)原有的身體機(jī)能的可能性就越大。
瑞士Mindmaze公司開發(fā)了一種名為MindMotionPro的APP,它可以使患者在VR的幫助下“練習(xí)”手指或胳膊的活動(dòng)。雖然這種活動(dòng)并不會(huì)在實(shí)際中發(fā)生,但是可以提高患者的注意力、視覺、聽覺的參與性。該APP可以使病人體驗(yàn)到這種本身無聊的重復(fù)性運(yùn)動(dòng)的樂趣,與只是無奈地躺在病床上相比,由此產(chǎn)生的精神鼓勵(lì)可以幫助他們的創(chuàng)傷神經(jīng)系統(tǒng)盡快恢復(fù)。
評(píng)論