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当科技遇上传统医疗,AR-VR会带来哪些变化?

时间:2024-05-22 16:06:58 科技赋能

据中国红十字会统计,全国每年非正常死亡人数超过800万人,其中因医疗事故(含药物死亡)造成的约40万人。

其中,因疲劳、神志不清、误诊病情、操作失误等人为因素造成的病例占绝大多数。

不要认为这是医护人员的不负责任。

我们来感受一下医生的平均工作强度。

69.2%的医生每周工作时间超过50小时,59.7%的医生每半天需要看诊30名以上的患者。

在这种情况下,几乎不可能确保你在八小时的工作日中每一分钟都高度专注。

过去有人曾设想,如果我们有一个集成谷歌、爱普生、Realmax或meta等智能眼镜的智能医疗信息解决方案,这些错误或遗漏将会从根本上得到改善。

想象一下,医务人员在工作中使用智能眼镜在线跟踪患者信息。

当你早上交出智能眼镜时,它们会一一指导你完成所有患者信息的更新和验证,防止病情或医疗指示的重要变化出现延误。

与其他设备连接,可以在患者病情危重时使用智能眼镜。

如果发生心脏骤停(如心脏骤停),可直接触发红色警报。

这些都将大大减少因工作人员失误造成的医疗事故。

我们先来看几个案例。

2019 年 12 月,明尼苏达州尼克劳斯儿童医院的医生使用 Google Cardboard 进行了体外心脏搭桥手术,挽救了一名四个月大儿童的生命。

2020年1月20日,Realmax在上海展示了妇产科手术和手臂骨折手术的示意图……随着AR技术的发展,这些幻想正在成为现实。

据中国AR最新统计,目前国内从事AR应用开发的公司不少,其中80%倾向于开发游戏应用,其余多专注于影视、影视等生活类应用。

至于专注于医疗健康领域的应用,根据公开信息估计目前不超过10家。

在海外,根据CBInsights、CrunchBase、AngelList网站综合数据查询,目前专注于AR医疗应用领域的初创公司约有30家。

其中,9家初创公司获得融资,融资总额达5.52亿美元,投资率达到30%。

AR在医疗健康领域的应用仍处于蓝海探索阶段。

目前比较成熟的AR医疗应用是血管照明,它利用PC应用软件帮助医护人员在手术过程中查看隐藏的血管。

此前,心脏病专家使用谷歌眼镜疏通了一名 49 岁男性患者阻塞的右冠状动脉。

冠状动脉成像 (CTA) 和 3D 数据显示在智能眼镜的显示屏上。

根据这些实时放大的图像,医生可以轻松地将血液引导至动脉。

与传统手术不同,AR介入就像一个“AR放大镜”,直接放大手术伤口。

患者的彩色超声、MRI、CT图像等将直接反映在手术部位,让医生看到肉眼难以辨别的细微情况,获得“透视”功能,大大提高了效率以及手术操作的舒适度。

二是医疗器械营销可视化。

Hologic 是一家致力于为女性健康开发成像系统和诊断测试产品的公司。

它开发了一款应用程序——Hologic Augmented Reality app,主要让目标用户在购买设备之前有直观的视觉体验,同时还可以实时交互。

此外,Hologic销售人员可以随时随地将这款3D增强现实设备带到临床应用,向用户展示该医疗设备如何融入现有环境。

当然,除了AR之外,最先引起热潮的VR技术在医疗领域也大放异彩。

在医疗过程中,新一代“麻醉药”如何减轻手术痛苦,如何解决人们的心理健康问题,都是大家关心的问题。

VR/AR赋予了医疗行业新的未来,它正在悄然改变医疗行业。

接受严重烧伤治疗可能是一次痛苦的经历。

伤口清洁和更换绷带可能会引起疼痛。

即使使用吗啡等麻醉剂,86%的患者仍然会感到或多或少的疼痛,大量使用会对身体造成一定的损害。

2010年,华盛顿大学人机界面技术实验室(HITLab)的研究人员在发现孩子们玩游戏时越来越全神贯注后,提出了提供一款用于烧伤治疗的VR游戏的想法,假设沉浸在游戏中游戏会对患者产生积极的影响。

其结果是,他们会更多地关注比赛,而不是对疼痛的关注。

美国洛约拉大学医院正在使用一款名为“SnowWorld”的VR游戏来缓解烧伤患者的痛苦。

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。

患者可以跨越冰冷的峡谷,也可以扔雪球,而他们的注意力都集中在冰雪的世界上,没有时间去承受痛苦。

25岁的三度烧伤患者奥斯汀·麦凯(Austin Mackay)尝试了物理治疗方案,他说:“这比普通的物理治疗有趣得多。

我完全沉浸在虚拟现实的世界里,几乎感觉不到治疗的感觉。

”身体运动带来的疼痛,我什至不知道我是否真的在做物理治疗,我完全沉浸在游戏中,“戴上VR耳机,病人就进入游戏了。

测试显示患者的疼痛程度。

”疼痛将会得到缓解,医疗方法也会对他们更加有效。

根据行为医学学会 2016 年发布的一项调查,沉浸式游戏作为镇痛剂的力量得到了证明。

而现在这项技术正被美国军方用来帮助受伤的士兵接受治疗。

另一方面,虚拟现实也可能成为治疗精神疾病的解决方案之一。

《连线》杂志此前报道称,斯坦福大学的研究人员正在尝试使用谷歌眼镜帮助自闭症儿童区分和识别不同的情绪,从而掌握互动技能。

英国纽卡斯尔大学也在PLOS ONE上发布了研究报告,称他们正在利用“蓝屋”系统,利用VR来治疗心理恐惧,帮助患者恢复正常生活。

这次实验的对象是9名7岁至13岁的男孩,他们被安置在“蓝色房间”这个没有盲点的全息世界里,周围都是以前给孩子们造成心理创伤的场景。

心理学家陪伴他们在“蓝屋”里,引导他们逐渐适应环境,最终帮助他们克服恐惧。

实验结果显示,9名孩子中有8人能够很好地处理恐惧情境,其中4人完全摆脱了心理恐惧。

医学教学与培训 据统计,早在2008年,全球市场上出现的虚拟现实应用系统就有49个应用于医学领域,主要集中在虚拟人体、医学影像、药物分子研究等领域。

、传统医学教育中,如人体标本解剖和各种外科培训,由于标本、场地等限制,培训成本较高;同时,医学生也无法通过反复给病人做手术来提高临床实践水平。

能力、临床实践存在较大风险等,虚拟现实的直观性、体验性特点可以很好地解决上述问题。

目前,虚拟人体解剖、外科培训与教学、虚拟实验室、虚拟医院等在医学教育中得到广泛应用。

类别也从内容、软件到硬件,甚至还有从事交叉研发的。

例如,Oculus涉及内容、硬件和软件,而微软HoloLens则是软件和硬件的结合体。

虚拟人体解剖不仅可以显示人体组织器官的解剖结构,还可以显示其横截面解剖结构,并且可以任意旋转,提供器官或结构在人体空间的精确定位、三维测量数据和三三维图像。

与传统的挂图解剖教学相比,更加直观、立体。

此前,加州健康科学西部大学(波莫纳)开设了虚拟现实学习中心,该中心拥有zSpace显示器、Anatomage虚拟解剖台、Oculus Rift和iPad上的斯坦福大学解剖模型四种VR技术。

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。

台湾Covidien医疗临床培训中心也正在利用计算机和专业软件结构提供VR医疗培训。

该中心不仅为医生提供了更加真实的实验环境,也减少了传统训练对动物造成的伤害。

创始人李贤达在接受《第一财经日报》采访时提到:“从10月份到现在,这里培训了一批与急诊、麻醉相关的专业医护人员,这种更真实的培训效果比以前更强。

”Mario Viceconti是该校教授谢菲尔德大学 Insigneo 研究所硅胶医学研究主任,该研究所正在开展一个开发“虚拟生理人体”(VPH) 的欧洲项目。

已投资超过 2 亿欧元创建真实可靠的人体模型,为外科医生和临床医生在一些最具挑战性的医学领域提供准确的预测。

Viceconti 的同事正在开发可以为外科医生提供决策实时反馈的模型。

挑战是艰巨的。

“我们需要将非常准确的模型与夸张的现实相结合,因此外科医生会问‘如果我这样做会发生什么?’ “目前这是不可能做到的,但 Viceconti 想象外科医生可以使用虚拟模型作为手术过程中所有决策的参考点。

例如,膝关节置换手术。

在手术过程中,外科医生需要决定从何处进入体内并切割韧带和组织。

,还要考虑将假肢部件放在哪里。

所有这些都会对患者未来的工作和功能能力产生真正的影响。

“这可能会改变生活,”维康蒂说。

RnR Market Research发布的虚拟现实医疗服务市场研究报告显示,到2020年全球VR医疗服务市场复合增长率将达到19.37%。

上述虚拟实验室的医学教学应用场景催生了虚拟现实医疗服务市场的形成。

虚拟实验室。

在这种实验室里,学生拥有充分的实验自主权,可以模拟各种实际甚至看不见、摸不着、难以接近和高度危险的实验以及医学教育中许多想象的实验场景。

临床相关实验可以在虚拟实验室中进行。

目前,国际上具有代表性的医学虚拟实验室包括:霍华德休斯医学研究所(HHMI)开发的心脏病学实验室、神经学实验室。

生理学实验室等。

加拿大麦吉尔大学蒙特利尔神经中心正在使用被认为是世界上最先进的神经外科工具之一的Neuro Touch Cranio。

使用这套工具,神经外科医生可以在没有患者的情况下模拟复杂的外科手术。

这项技术可以让医生在真正的手术中获得与手持手术工具相同的感觉。

该设备还包括一个屏幕,可以生动地模拟脑组织中的肿瘤,以及肿瘤和周围组织的手术工具和效果。

该模拟器目前正在研究用于培训,要真正用于神经外科专业培训还需要几年的时间。

此外,还有虚拟医院的出现。

通过数字化医疗专家信息,降低获取医疗信息的障碍,使医务人员和患者等其他人更容易访问护理点。

虚拟医院分为患者网页、医护人员网页、管理员网页等,可用于虚拟练习。

国内也有不少与医疗相关的VR创业项目。

情况看起来很有希望,但在医疗行业,超高精度和准确度才是重中之重。

但由于技术限制,目前仍存在图像清晰度不够、细节损失严重等问题。

阿尔法公社创始合伙人徐四清也对这个问题提出了质疑:“在医疗中使用VR要么不可能,要么还太早。

因为以医疗手术视频直播教学为例,首先高清,你先清楚地看到护士和医生,他们拿着什么或站在哪里并不重要,其他都不重要。