VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？

VR技術(shù)如今已經(jīng)發(fā)展了幾十年的時(shí)間，隨著頭戴式顯示器(HMD)在2012年推出，例如Oculus Rift和谷歌Cardboard，VR技術(shù)引起了人們極大的關(guān)注。在此之前，VR主要用于電子游戲和娛樂(lè)行汪。然而，技術(shù)進(jìn)步迅速增加了VR的應(yīng)用范圍。根據(jù)研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告，2020年的AR和VR市場(chǎng)規(guī)模為153億美元，預(yù)計(jì)到2027年將增長(zhǎng)到770億美元。

在所有采用VR技術(shù)的行業(yè)中，醫(yī)療保健行業(yè)一直處于領(lǐng)先地位。2021年，醫(yī)療保健市場(chǎng)規(guī)模為12.06萬(wàn)億美元，預(yù)計(jì)到2028年將增加到11.658萬(wàn)億美元。那么，VR目前在醫(yī)療保健行業(yè)領(lǐng)域處于什么地位?其主要用途是什么?在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中，新的參與者是否還有市場(chǎng)空間?以下探討這些內(nèi)容。

VR在遠(yuǎn)程醫(yī)療中的應(yīng)用

在醫(yī)療保健行業(yè)領(lǐng)域中，遠(yuǎn)程醫(yī)療案例呈現(xiàn)出驚人增長(zhǎng)，特別是在后疫情時(shí)代。當(dāng)然，遠(yuǎn)程醫(yī)療并不是一種新趨勢(shì)，遠(yuǎn)程診斷和治療很早就出現(xiàn)了。盡管如此，遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展與包括VR在內(nèi)的技術(shù)的發(fā)展密不可分。

遠(yuǎn)程醫(yī)療采用的VR技術(shù)使以前必須住院治療的患者得到遠(yuǎn)程治療成為可能。例如，VR技術(shù)最具創(chuàng)新性的用途之一是使用機(jī)器人外骨骼，醫(yī)生可以在遠(yuǎn)程了解患者的四肢狀態(tài)。

(1)VR教育與培訓(xùn)

在醫(yī)療領(lǐng)域使用VR最受歡迎的方式之一是培訓(xùn)和教育醫(yī)護(hù)人員。醫(yī)護(hù)人員可以使用VR作為一種培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的方式，以提供更多真實(shí)的體驗(yàn)。

(2)外科醫(yī)生訓(xùn)練中的VR模擬

醫(yī)院和診所的大多數(shù)手術(shù)都是使用大量醫(yī)學(xué)儀器和高科技工具進(jìn)行的。外科醫(yī)生的技能直接取決于他們?cè)谑中g(shù)室中操作各種器械的豐富經(jīng)驗(yàn)。加強(qiáng)協(xié)調(diào)技能、行動(dòng)的一致性和正確的工作流程需要不同形式的實(shí)踐和培訓(xùn)。

模擬器為外科醫(yī)生的教學(xué)和培訓(xùn)提供了一種幫助他們提高技能很好的方式。采用VR，醫(yī)療人員可以獲得關(guān)于各種健康問(wèn)題的教育和培訓(xùn)。VR技術(shù)在外科手術(shù)中的應(yīng)用提供了完全沉浸在真實(shí)手術(shù)場(chǎng)景中的機(jī)會(huì)。

VR教學(xué)已經(jīng)在全球多家醫(yī)院和實(shí)施。斯坦福大學(xué)在過(guò)去17年來(lái)一直采用一臺(tái)手術(shù)模擬器。該模擬器包括觸覺(jué)技術(shù)，在模擬過(guò)程中為學(xué)習(xí)者提供感官反饋。該大學(xué)的內(nèi)窺鏡鼻竇手術(shù)模擬利用真實(shí)患者的CT掃描來(lái)開(kāi)發(fā)可供學(xué)習(xí)者練習(xí)的3D模型。

(3)VR在急救部門(mén)的應(yīng)用

處理患者緊急情況的急救部門(mén)可以使用VR作為應(yīng)急培訓(xùn)的工具。人們知道熟能生巧，在訓(xùn)練急救人員時(shí)尤其如此。盡管急救對(duì)患者生存至關(guān)重要，但大多數(shù)挽救患者生命的干預(yù)措施和程序很少在現(xiàn)實(shí)中實(shí)施。

大多數(shù)時(shí)候，醫(yī)護(hù)人員只有有限的時(shí)間采取行動(dòng)挽救患者的生命。因此，急救人員必須確保他們的技能和知識(shí)是最新的。有了VR工具，急救人員可以快速模擬不經(jīng)常發(fā)生的場(chǎng)景，并利用他們通過(guò)理論學(xué)習(xí)獲得的技能和知識(shí)。此外，他們會(huì)保持熟練的救生技能，即使不需要經(jīng)常使用它們。

(4)患者教育

患者教育是VR在醫(yī)療保健的另一個(gè)主要的應(yīng)用。在通常情況下，患者并不充分了解將要在他們身上做的手術(shù)，這使得說(shuō)服他們做手術(shù)更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)樵趯?shí)施手術(shù)之前需要征求患者的同意。

當(dāng)患者充分了解自己的期望時(shí)，康復(fù)、治療以及其他程序會(huì)更加有效。VR技術(shù)可以幫助設(shè)定特定治療計(jì)劃各個(gè)階段的預(yù)期?；颊呖梢岳肰R技術(shù)，更清楚地了解自己身體在特定手術(shù)期間中和術(shù)后的變化，從而能夠提供知情權(quán)，并管理對(duì)其康復(fù)的所有預(yù)期。

沉浸式醫(yī)學(xué)虛擬仿真 VR+醫(yī)療不僅能做手術(shù) 還能替代鎮(zhèn)痛劑

隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展，VR已經(jīng)應(yīng)用到游戲、旅游、直播、體育、展覽、軍事、醫(yī)療等多個(gè)行業(yè)。其中，除了VR內(nèi)容占比最高的游戲以外，和我們最息息相關(guān)的就是醫(yī)療領(lǐng)域。VR在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的效果更是超乎我們的想象。

提到“VR+醫(yī)療”大多數(shù)人都會(huì)想到遠(yuǎn)程手術(shù)。不用拿手術(shù)刀，醫(yī)生只要佩戴VR頭顯和手柄就能遠(yuǎn)程控制機(jī)械手臂進(jìn)行手術(shù)，適合一些醫(yī)生無(wú)法到場(chǎng)、患者患有傳染病或者是需要精細(xì)化操作的情況。同時(shí)還可以利用全景相機(jī)進(jìn)行VR直播，同步分享給其他地區(qū)的醫(yī)生進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)。

比利時(shí)一家VR醫(yī)療公司Oncomfort最近獲得了一筆高達(dá)1200萬(wàn)美元的A輪融資。這家公司主要研究的就是用數(shù)字鎮(zhèn)靜技術(shù)來(lái)緩解疼痛和焦慮的VR設(shè)備。也就是說(shuō)，病人使用名為Sedakit 的數(shù)字鎮(zhèn)靜 VR 設(shè)備，不吃鎮(zhèn)痛劑也可以緩解病痛。

這種設(shè)備體積非常小，隨身裝進(jìn)包里都沒(méi)問(wèn)題;使用方法也很簡(jiǎn)單，只要戴在頭上和眼部相應(yīng)的位置即可。有一些患者在治療過(guò)后可能還會(huì)感到身體的疼痛，例如麻醉過(guò)后，這時(shí)候就可以使用這個(gè)設(shè)備來(lái)緩解疼痛。還有專門(mén)針對(duì)兒童患者設(shè)計(jì)的版本，讓孩子們可以放松下來(lái)接受治療。

除了幫助患者緩解疼痛以外，還可以通過(guò)VR進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。例如脊髓損傷的人通常會(huì)有運(yùn)動(dòng)障礙，如果脊髓損傷不完全，就有可能通過(guò)康復(fù)恢復(fù)感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和控制力?？仆⒋髮W(xué)研究的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)項(xiàng)目將烹飪虛擬牛排作為頸脊髓損傷患者的功能性康復(fù)活動(dòng)。讓患者在家也能進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，還能減少到門(mén)診康復(fù)的各種費(fèi)用。

VR+培訓(xùn)更是能顯著提高手術(shù)水平。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有多家醫(yī)學(xué)院通過(guò)VR給學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)和授課。國(guó)內(nèi)多所高校采用的都是幻境科技研發(fā)的醫(yī)護(hù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。比起普通的教學(xué)培訓(xùn)方式，VR獨(dú)有的沉浸性和臨場(chǎng)感可以讓學(xué)生得到更好的實(shí)訓(xùn)效果。

虛擬現(xiàn)實(shí)的由來(lái)已久，18世紀(jì)，法國(guó)的醫(yī)生使用布制的分娩模擬器向助產(chǎn)師和外科醫(yī)生教授醫(yī)學(xué)技術(shù)。在20世紀(jì)60年代初，醫(yī)生一邊對(duì)心肺復(fù)蘇學(xué)員口述心肺復(fù)蘇的技巧，一邊使用一家塑料玩具廠家制造的塑料娃娃現(xiàn)場(chǎng)演示胸部按壓和人工呼吸，形成了早期的醫(yī)療仿真教學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，VR作為一種更為先進(jìn)的工具出現(xiàn)了，它的出現(xiàn)加強(qiáng)并升級(jí)了醫(yī)療教學(xué)模擬。VR醫(yī)療保健解決方案讓患者從更先進(jìn)和精確的手術(shù)模擬和精神疾病治療仿真模擬中受益，虛擬現(xiàn)實(shí)正在重新定義醫(yī)療行業(yè)的可能性。虛擬現(xiàn)實(shí)也讓醫(yī)療保健專業(yè)人員工作更高效安全，改善患者就醫(yī)體驗(yàn)。

研究顯示，到2025年，AR和VR在醫(yī)療保健領(lǐng)域的預(yù)期增長(zhǎng)將達(dá)到30.7%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，而其中關(guān)鍵的增長(zhǎng)領(lǐng)域?qū)⑹荲R醫(yī)療解決方案。以下是VR虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的5個(gè)應(yīng)用，一起來(lái)看看吧!

01 外科醫(yī)生培訓(xùn)

對(duì)外科醫(yī)生來(lái)說(shuō)，想要在真實(shí)的病人身上進(jìn)行手術(shù)演練幾乎是不可能的，但利用VR硬件和軟件設(shè)施，醫(yī)學(xué)虛擬仿真系統(tǒng)給外科醫(yī)學(xué)生提供了一個(gè)安全可控的練習(xí)環(huán)境，可以讓外科醫(yī)生學(xué)習(xí)新技能或練習(xí)現(xiàn)有技能。通過(guò)逼真的手術(shù)模擬器，醫(yī)學(xué)生可以通過(guò)逼真的手術(shù)環(huán)境更好地為現(xiàn)實(shí)中的患者做手術(shù)準(zhǔn)備。

一項(xiàng)研究顯示，虛擬現(xiàn)實(shí)醫(yī)學(xué)仿真平臺(tái)讓練習(xí)手術(shù)程序的醫(yī)學(xué)生操作更加簡(jiǎn)便，手術(shù)速度加快29%，出錯(cuò)幾率降低6倍，技能明顯提高的可能性增加了9倍，手眼協(xié)調(diào)能力也明顯提高。

02 手術(shù)機(jī)器人

手術(shù)機(jī)器人是在機(jī)器人技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)的交叉點(diǎn)上建立的解決方案。機(jī)器人只使用一個(gè)小口，一個(gè)小到只需1.5厘米的切口來(lái)放入攝像頭和機(jī)器人儀器，然后將管理權(quán)移交給人類醫(yī)生。 該機(jī)器人的首要目的是在微創(chuàng)，有機(jī)器人輔助的手術(shù)中能最大限度地提高手術(shù)可視化和精確性。使用VR頭盔，醫(yī)生可以完全沉浸在病人的身體內(nèi)部環(huán)境中，并有全方位360度的視角。機(jī)器人的手臂也被設(shè)計(jì)用來(lái)復(fù)制外科醫(yī)生的身體(從肩膀到手腕)運(yùn)動(dòng)。

03 術(shù)前規(guī)劃

醫(yī)生使用VR的另一個(gè)方面是涉及術(shù)前計(jì)劃。例如，Surgical Theater開(kāi)發(fā)了一個(gè)所謂的 "手術(shù)演練平臺(tái)"，它可以用于神經(jīng)外科手術(shù)的精確VR。有了這個(gè)解決方案，病人和醫(yī)生都可以在VR中提前體驗(yàn)并練習(xí)即將進(jìn)行的手術(shù)，全方面了解手術(shù)環(huán)境。在VR中進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃可以減少不確定性，幫助減輕醫(yī)生和患者焦慮，并幫助醫(yī)生和患者為手術(shù)提前做好準(zhǔn)備。

目前國(guó)外斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院、圣約瑟夫兒童醫(yī)院、梅奧診所和加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)學(xué)院等已經(jīng)在使用這一解決方案。