導讀:2016年為VR虛擬現(xiàn)實發(fā)展澎湃的一年,各種頭戴式智能設備、智能家居、觸控反饋技術(shù)的應用都離不開VR技術(shù),同樣醫(yī)療跟VR技術(shù)的結(jié)合也得到相應的醫(yī)療科技領(lǐng)域發(fā)展。VR技術(shù)在醫(yī)療電子方向尤其適用于治療精神類疾病,通過控制與緩解社交焦慮癥狀,減少恐懼性回避行為,只要患者進入醫(yī)生設定的VR虛擬場景并獲得沉浸感,就可以在根本上改善患者的精神狀況,VR在精神領(lǐng)域的治療前景是無限的。
2016年被稱為虛擬現(xiàn)實元年,當VR與醫(yī)療相碰撞,又將產(chǎn)生哪些火花?
“ 游戲和影視正驅(qū)動著VR(虛擬現(xiàn)實)技術(shù)的發(fā)展,但醫(yī)療將會是VR最大的市場 ?!彼固垢R醫(yī)療研究院主任瓦爾特?格林利夫(Walter Greenleaf)7月中旬到訪中國,并在上海的一場公開演講中如是說。
格林利夫是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用于醫(yī)療的全球開創(chuàng)人之一,他研究VR技術(shù)已經(jīng)超過30年。在他看來,VR與醫(yī)療的結(jié)合可以在四個方面實現(xiàn):醫(yī)學干預、臨床診斷、醫(yī)療培訓、健康保健。
研究機構(gòu)RnR Market Research發(fā)布的一份《虛擬現(xiàn)實醫(yī)療服務市場研究報告》稱:2014年至2019年,全球VR醫(yī)療服務市場的復合增長率將達19.37%。
盡管VR在醫(yī)療領(lǐng)域的應用最早在歐美國家開始,但目前國內(nèi)的創(chuàng)業(yè)公司和科技企業(yè)也在積極地布局。
VR尤其適合精神類疾病治療
VR技術(shù)用于治療抑郁癥,讓患者在虛擬場景中輪流進行大人和孩子的角色扮演。
“VR新技術(shù)越來越滲透到醫(yī)療中,尤其適合在精神科領(lǐng)域應用?!?上海市精神衛(wèi)生中心院長徐一峰向澎湃新聞(www.thepaper.cn)表示,“精神科大多反映在大腦病態(tài)思維和情感等其它問題,這些很難在真實場景中再現(xiàn),用VR就比較容易實現(xiàn)對病人的訓練或者治療大腦情感的創(chuàng)傷?!?/p>
據(jù)了解,目前上海市精神衛(wèi)生中心已經(jīng)與上海eDoctor翼多信息咨詢有限公司達成協(xié)議,雙方將首先合作研究用VR技術(shù)治療社交恐懼癥。上海市精神衛(wèi)生中心的專家團隊,將從課題設計、干預場景設計等角度,提供專業(yè)的醫(yī)學建議,而翼多負責VR技術(shù)所需的軟硬件研發(fā)。
徐一峰介紹,在以往治療社交焦慮障礙的方法主要是心理治療和藥物治療??傮w的治療目標, 是控制和緩解與社交有關(guān)的焦慮綜合征,減少恐懼性回避行為,改善患者的社會功能,提高生活質(zhì)量等。
“以前我們在治療的時候需要患者自行想象很多場景,這種方法很主觀,存在很大的不確定性,治療效果也因人而異?!毙煲环逭f, 但現(xiàn)在患者只要戴上VR眼鏡,就可以進入醫(yī)生設定的虛擬場景,并獲得沉浸感。
翼多創(chuàng)始人黃穎峰表示,短期內(nèi)用VR治療社交恐懼癥最大的難點在于軟件的部分,即治療場景的設計,“通過規(guī)范化的精神治療手段把療效結(jié)果數(shù)據(jù)化,如果能證明評估效果有效的話,產(chǎn)出會比預期快?!?/p>
“我們?yōu)椴∪嗽O計了各種社交中的場合,這些場景給人帶來的壓力感是逐漸遞增的。在特定場景中,患者會被要求完成指定的任務?!币矶喙竞匣锶恕?zhàn)略市場總監(jiān)張威介紹,“比如,在設計的入門場景里,患者會置身于一個咖啡館,他會被要求去見一個陌生客戶遞交一份文件,這是一個簡單的一對一場景。之后慢慢過渡到一對多、多對多的復雜場景。通過觀察病人的反應,后臺操作的心理醫(yī)生可以選擇即時增強或減輕治療級別?!?/p>
“ VR在精神科治療上的應用可能是無限的 ?!?/strong>徐一峰說,“在這項目完成后,我們還會在別的心理疾病上進行嘗試。”目前在國外,虛擬現(xiàn)實還被用于治療退伍老兵的創(chuàng)傷后遺癥、殘障人士的幻肢痛、兒童多動癥、自閉癥、認知功能障礙等,甚至對于改善恐高癥、幽閉恐懼癥、飛機恐懼癥都有效果。
VR+AR讓醫(yī)生可以在“手上”看片
虛擬現(xiàn)實技術(shù)決定了它的應用場景和圖像和視覺影像密切相關(guān),因而讓醫(yī)療影像設備企業(yè)看到了其中的價值。
“早在3年前,我們開始在VR/AR領(lǐng)域發(fā)力。VR技術(shù)最顯著的特點就是具有沉浸感、交互性和構(gòu)想性,給操作者直觀真實的體驗。這正是醫(yī)學影像領(lǐng)域希望能夠帶給醫(yī)生的?!?上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司軟件事業(yè)部高級圖像處理研發(fā)總監(jiān)王帥告訴澎湃新聞記者。
“所以對于醫(yī)學圖像處理軟件,我們一直在思考是否可以使用VR、AR技術(shù),為醫(yī)生提供一種簡單交互方式來觀察病變結(jié)構(gòu),從而提高診斷效率和降低誤診率?!蓖鯉浾f。
今年聯(lián)影公司推出了一項結(jié)合了VR(虛擬現(xiàn)實)和AR(增強現(xiàn)實)技術(shù)的醫(yī)療設備, 它以4D圖像的方式幫助醫(yī)生360度真實、動態(tài)地觀察解剖組織的結(jié)構(gòu)和變化 。換句話說, 以后醫(yī)生給病人做診斷時看到的不再是平面二維的片子,而是一個立體的動態(tài)的圖像,診斷精確度將大大提高。
澎湃新聞記者實地體驗了這一技術(shù):戴上特制的VR眼鏡,原本在電腦屏幕上的心臟三維圖像就突然出現(xiàn)在記者手心,隨著手勢的緩緩轉(zhuǎn)動,一顆跳動的心臟就在手上旋轉(zhuǎn)起來,可以拿到眼前360度湊近觀察。
“ VR技術(shù)只有結(jié)合非常具體的臨床場景,真正解決臨床問題,才能為醫(yī)生及患者帶來實際的價值 ?!?/strong>王帥稱,這一技術(shù)讓醫(yī)生提供真正意義上的4D全視角、連續(xù)進行的MPR(多平面重建)觀測方法,通過簡單的交互方式,模擬真實空間中觀察物體的方式,讓醫(yī)生從任意角度、自由的觀察病變結(jié)構(gòu)。
王帥表示,隨著技術(shù)的發(fā)展醫(yī)學影像逐漸從傳統(tǒng)的2D時代過渡到3D、4D,甚至5D是行業(yè)發(fā)展的需要。在醫(yī)療軟件領(lǐng)域的應用,不僅依靠VR、 AR技術(shù)本身發(fā)展,實際上更加依賴于醫(yī)療設備成像技術(shù)、高級醫(yī)學圖像處理技術(shù)、醫(yī)學圖像可視化技術(shù)、醫(yī)療信息技術(shù)、機器學習技術(shù)、計算輔助診斷技術(shù)、臨床診斷等多方面的深厚積累和人才儲備。
幫助“漸凍人”上網(wǎng)的眼動儀
“在互聯(lián)網(wǎng)的世界里,沒有人知道我是一個癱瘓了十多年的漸凍人?!奔易∩綎|淄博的運動神經(jīng)元病患者張明(化名),通過眼動儀在面前的電腦屏幕上打出一行字。
運動神經(jīng)元病又稱肌萎縮側(cè)索硬化,該病的患者也就是俗稱的“漸凍人”。得病以后,患者四肢、軀干、胸部腹部的肌肉會逐漸無力和萎縮,進一步惡化之后會喪失語言能力, 全身只有大腦和眼睛可以自主運動。
在使用眼動儀之前,張明每天的生活就是躺在床上,等著家人來料理他的三餐和起居。“那樣的日子和等死無異。”張明表示。在患病之前他曾經(jīng)是淄博市殘聯(lián)的一名工作人員,在去年他通過殘聯(lián)得知了眼動儀這款設備。
眼動儀是一款連接電腦的設備,看上去就像是一個家用機頂盒。 它通過近紅外線反射原理對人眼進行定位,檢測和記錄眼睛瞳孔所看的位置,從而代替觸摸、點擊等傳統(tǒng)人機交互方式。
現(xiàn)在張明每天坐在安裝了眼動儀的電腦面前,通過眼睛的操作上網(wǎng)、聊微信、看電子書、玩游戲等;還可以通過智能家居軟件控制家里電器的開關(guān):開關(guān)燈、拉窗簾、開關(guān)風扇等操作全部可以通過眼睛操作電腦頁面完成,不再需要家人的協(xié)助。
張明使用的眼動儀由上海青研信息技術(shù)有限公司研發(fā)。該公司總經(jīng)理杜煜告訴澎湃新聞記者, 眼動儀所用到的核心技術(shù)為眼球追蹤 。公司起初是為VR頭盔、VR眼鏡等虛擬現(xiàn)實硬件廠商定制其中所需的眼球追蹤模塊。后來公司認為這一技術(shù)獨立出來,可以發(fā)揮更大的社會效用,能夠改善行動不便人群的生活質(zhì)量,于是推出了眼動儀這款產(chǎn)品。
“嚴格來說借助眼球運動來進行交互操作不是VR技術(shù)本身,而是VR硬件所需技術(shù)的一個組成部分?!鼻嘌械墓ぷ魅藛T告訴記者。
“ 漸凍人雖然身體逐漸不能動,但是大腦還是清醒的 。因為不能動沒法交流,家人也不知道患者的需求,很多漸凍人都覺得活著沒有意義,精神上受到了折磨。使用眼動儀,漸凍人就可以在網(wǎng)絡上和通過打字和別人交流。而對家人來說也減輕了負擔,降低了照料成本,可以說既有社會價值又有經(jīng)濟價值?!倍澎险f道。
VR直播教學:全國各地醫(yī)生可身臨其境觀摩頂尖專家手術(shù)
張威此前有8年的眼科臨床醫(yī)生工作經(jīng)驗,在他看來,VR+醫(yī)療最容易實現(xiàn)的兩個領(lǐng)域,除了精神科之外,還有一個就是外科,但在外科領(lǐng)域不是用于治療,而是醫(yī)生培訓。
“醫(yī)學研究生或者年輕醫(yī)生在可以上手術(shù)臺之前必須要經(jīng)歷上百場的手術(shù)觀摩。在以往由于場地有限,一臺手術(shù)只能有很少的人在一旁學習,甚至還看得不是很清楚?!睆埻f。
7月5日,浙江大學醫(yī)學院第二醫(yī)院眼科中心手術(shù)室人頭攢動, 許多眼科研究生和醫(yī)生在此親歷了一場眼科手術(shù)的VR直播 。在此次手術(shù)中操刀的是國內(nèi)頂尖的眼科手術(shù)專家姚克教授及他的團隊。
一名參加了手術(shù)直播的學員表示,醫(yī)學手術(shù)的精確度要求在分毫之間,主刀醫(yī)生運刀的角度、力度、分寸的把握必須要看得非常仔細。尤其是眼科手術(shù)通過2D顯示器觀看真實體驗度一般,學習效果差強人意。 但VR直播教學可以給人身臨其境之感。并且還可以不受空間限制,讓遠在全國各地的醫(yī)生都有機會觀摩頂尖專家手術(shù)。
VR手術(shù)直播所需的觀看設備就是一副簡單的手機版VR眼鏡。
“目前在外科領(lǐng)域運用的VR手術(shù)直播還只是3D的,能讓學員僅在畫面上獲得參與感。 未來我們還想通過技術(shù)手段實現(xiàn)4D外科手術(shù),通過設備的接觸或者震顫能讓觀摩者感受到醫(yī)生下刀力度的變化 ,這放在以前是不敢想象的?!睆埻嬖V澎湃新聞記者。
醫(yī)學專家、上海中山醫(yī)院前黨委書記秦新裕表示,以前培養(yǎng)一名可以站上手術(shù)臺的外科醫(yī)生至少需要十年的時間,而VR直播教學在未來有望縮短這一時間。
除了用于醫(yī)生培訓,不少VR手術(shù)直播也開始邀請患者的家屬甚至患者本人一起觀看。目的就是通過直觀的手術(shù)過程, 改變傳統(tǒng)用紙筆勾畫術(shù)前講解模式,增進醫(yī)患雙方的理解,減少醫(yī)患矛盾。
醫(yī)生正在體驗VR人體教學軟件。
記者還從翼多公司了解到,目前他們還有另外一套醫(yī)生教學的VR軟件。它可以幫助醫(yī)學生熟悉人體的肌肉組織、神經(jīng)、血管、骨骼等構(gòu)造。當學員用 VR手柄指向人體的某一個器官時,可以把它分拆下來近距離觀察。當學員把手柄舉得足夠近,就能一下子進入人體器官內(nèi)部,可以看到大腦、血管等內(nèi)部的構(gòu)造和運作情況。
高盛在年初發(fā)布的VR研究報告中表示,與消費者市場相比,使用 VR、AR設備的醫(yī)生數(shù)量相對較少。更大的市場機會在于特定軟件,而不是所銷售的硬件。對于架構(gòu)師和工程師而言,CAD軟件每年的規(guī)模為1000美元至 5000美元。以此作為對比,基于1500美元的軟件訂閱成本,預計2020年將有80萬醫(yī)生和EMT(緊急醫(yī)療救護技術(shù)員)使用 VR、AR技術(shù),而2025年將達到340萬。
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