導(dǎo)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(shè)備、智能家居、觸控反饋技術(shù)的應(yīng)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(yīng)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(jìn)入醫(yī)生設(shè)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(dāng)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 。”斯坦福VR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(yīng)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(xué)干預(yù)、臨床診斷、醫(yī)療培訓(xùn)、健康保健。
研究機(jī)構(gòu)RnR Market Research發(fā)布的一份《虛擬現(xiàn)實醫(yī)療服務(wù)市場研究報告》稱：2014年至2019年，全球VR醫(yī)療服務(wù)市場的復(fù)合增長率將達(dá)19.37%。
盡管VR在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)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(jìn)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(yīng)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(xùn)練或者治療大腦情感的創(chuàng)傷。”
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(dá)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(tuán)隊，將從課題設(shè)計、干預(yù)場景設(shè)計等角度，提供專業(yè)的醫(yī)學(xué)建議，而翼多負(fù)責(zé)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。總體的治療目標(biāo)， 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。”徐一峰說， 但現(xiàn)在患者只要戴上VR眼鏡，就可以進(jìn)入醫(yī)生設(shè)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(shè)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(yù)期快。”
“我們?yōu)椴∪嗽O(shè)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(wù)。”翼多公司合伙人、戰(zhàn)略市場總監(jiān)張威介紹，“比如，在設(shè)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(fù)雜場景。通過觀察病人的反應(yīng)，后臺操作的心理醫(yī)生可以選擇即時增強(qiáng)或減輕治療級別。”
“ VR在精神科治療上的應(yīng)用可能是無限的 。”徐一峰說，“在這項目完成后，我們還會在別的心理疾病上進(jìn)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(rèn)知功能障礙等，甚至對于改善恐高癥、幽閉恐懼癥、飛機(jī)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(yīng)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(shè)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(xué)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(xué)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。”王帥說。
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(qiáng)現(xiàn)實)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)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 。”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(jìn)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(xué)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(yīng)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(shè)備成像技術(shù)、高級醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)、醫(yī)學(xué)圖像可視化技術(shù)、醫(yī)療信息技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)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。”家住山東淄博的運(yùn)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(yùn)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(jìn)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(yùn)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(shè)備。
眼動儀是一款連接電腦的設(shè)備，看上去就像是一個家用機(jī)頂盒。 它通過近紅外線反射原理對人眼進(jìn)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(jī)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(fēng)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(rèn)為這一技術(shù)獨(dú)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(yán)格來說借助眼球運(yùn)動來進(jìn)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。”青研的工作人員告訴記者。
“ 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(luò)上和通過打字和別人交流。而對家人來說也減輕了負(fù)擔(dān)，降低了照料成本，可以說既有社會價值又有經(jīng)濟(jì)價值。”杜煜說道。
VR直播教學(xué)：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(xùn)。
“醫(yī)學(xué)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(xué)習(xí)，甚至還看得不是很清楚。”張威說。
7月5日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)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(tuán)隊。
一名參加了手術(shù)直播的學(xué)員表示，醫(yī)學(xué)手術(shù)的精確度要求在分毫之間，主刀醫(yī)生運(yùn)刀的角度、力度、分寸的把握必須要看得非常仔細(xì)。尤其是眼科手術(shù)通過2D顯示器觀看真實體驗度一般，學(xué)習(xí)效果差強(qiáng)人意。 但VR直播教學(xué)可以給人身臨其境之感。并且還可以不受空間限制，讓遠(yuǎn)在全國各地的醫(yī)生都有機(jī)會觀摩頂尖專家手術(shù)。
VR手術(shù)直播所需的觀看設(shè)備就是一副簡單的手機(jī)版VR眼鏡。
“目前在外科領(lǐng)域運(yùn)用的VR手術(shù)直播還只是3D的，能讓學(xué)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(shè)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。”張威告訴澎湃新聞記者。
醫(yī)學(xué)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(xué)在未來有望縮短這一時間。
除了用于醫(yī)生培訓(xùn)，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(jìn)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(xué)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(xué)的VR軟件。它可以幫助醫(yī)學(xué)生熟悉人體的肌肉組織、神經(jīng)、血管、骨骼等構(gòu)造。當(dāng)學(xué)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(dāng)學(xué)員把手柄舉得足夠近，就能一下子進(jìn)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(yùn)作情況。
高盛在年初發(fā)布的VR研究報告中表示，與消費(fèi)者市場相比，使用 VR、AR設(shè)備的醫(yī)生數(shù)量相對較少。更大的市場機(jī)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(yù)計2020年將有80萬醫(yī)生和EMT(緊急醫(yī)療救護(hù)技術(shù)員)使用 VR、AR技術(shù)，而2025年將達(dá)到340萬。
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