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VR技术在医疗领域的前沿应用

  • 时间:2017-10-24
  • 发布:Unity3D培训
  • 来源:Unity3D职场

VR除了在游戏、电影等娱乐领域的应用外,事实上它已经跟很多传统行业开始接缝,比如关乎我们健康的医疗领域,VR与医疗行业的结合正在渐渐展开,并且或将成为未来医疗行业的主要技术手段。下面就让我们来看看目前VR在医疗领域都有哪些表现。

VR技术下的人体解剖试验模拟

学生可以分别从皮肤上取下每一层皮肤、从表层皮肤到最深层的骨骼。虚拟现实界面可以让他们更好的理解肌肉、器官、神经和血管之间的相互作用。

VR技术在医疗领域的前言应用

几个世纪以来,医学院学生或新手医生用来了解人体构造的主要方式,依然还是通过解剖尸体来实现,基本上没有什么太大的改变。不过现在加州大学旧金山分校医学院的学生们在自己的第一年课程中可以通过虚拟现实作为训练的方式,在正式接触人体构造之前,通过科技的方式来提前了解一下。

解剖学知识是所有医学知识的基础,而虚拟现实技术可以让医学院学生们更全面的了解我们身体的复杂结构。

VR技术在医疗领域的前言应用

解剖学助理教授Anatomy Derek Harmon表示,虚拟现实技术手段对现有课程是一种很好的补充。他说:“虚拟现实对我们来说是一种激动人心的学习方式,因为它有助于增强学生对身体结构的理解。对医生来说,对人类的身体越了解,未来的职业生涯发展就会越顺利。”

虽然来自于教科书和实际实体解剖训练是非常有用的过程,但是虚拟现实教学可以让学生们通过一个全新的维度来理解知识。学生可以分别从皮肤上取下每一层皮肤、从表层皮肤到最深层的骨骼。虚拟现实界面可以让他们更好的理解肌肉、器官、神经和血管之间的相互作用。Harmon说:“这是一种学习体验,将所有的难题放到一起集中解决。”

VR技术在医疗领域的前言应用

虚拟现实模拟学习是加州大学旧金山分校医学院Bridges Curriculum课程的一部分,该课程是一种就有创新性的尝试,主要强调教会学生看到卫生保健相互联系本质的方法。

外科医生们已经可以通过虚拟现实技术在手术中完成操作,甚至一些人在进入到手术室之前,可以在虚拟现实世界中对每一个步骤进行练习。

加州大学物理治疗和解剖学教授Kimberly Topp表示,虚拟现实技术可以模拟现实世界的医疗体验,比如医生在急诊室中可能会遇到的各种情况。“在没有人受伤的情况下,很难模拟真实的经历,而这是一种让学生们在进入到实际临床环境中提前模拟的一种好方法。”Kimberly Topp教授表示。

“人们在对虚拟现实技术的使用方法上充满了想象力,而这也是我认为它可以帮助学生们记住复杂的解剖学知识的新方法。”她补充道。

另一方面,对于那些并非是医学专业学生的朋友来说,同样可以通过带上Oculus Rift这样的设备,来模拟一下外科医生手术的过程。

VR技术在医疗领域的前言应用

中国首例 VR 直播手术

2016年,上海瑞金医院成功借助 VR 技术直播了 3D 腹腔镜手术,开创了国内 VR 直播手术的先河。全景相机架在主刀医生上方,将手术过程拍摄下来,并传输到云端。一些无法在现场观摩的医生可以通过 VR 眼镜学习高难度手术中的玄机和技巧。

以前的 3D 腹腔镜手术的直播需要借助 3D 电视机或者 3D 显示屏和 3D 眼镜,现在只要一个手机加一副 VR 眼镜就能实现了。

自闭症儿童教学

自闭症儿童与世界的交流方式不同于常人,为了让他们能和普通孩子一样正常生活,以色列海法大学开发了一个 VR 系统,里面设计了不同的场景来教自闭症儿童学习生活常识。比如过马路、去超市购物等,这样的体验能够提高青少年残疾人的自尊心,让他们有信心从事基本的日常生活。

致命疾病研究

英国的慈善机构阿兹海默研究会发布了一款名为《A Walk Through Dementia》(老年痴呆症漫步)的 VR 应用,人们戴上 Google Cardboard 可以了解患病人群的日常生活。

在英国,有 数十万人患有阿兹海默症,这是一种致命的疾病,发病群体通常是老年人。通过“老年痴呆症漫步”应用,病人家属能够以病人的视角观察阿兹海默症患者的行动,也给了研究该疾病的医生更多的研究材料。

心理疾病治疗

VR 除了能带来超刺激的恐怖游戏体验,一些心理医生开始从中得到灵感,反过来利用 VR 技术来治疗心理疾病。你经常会听到各种奇怪的症状,恐高症、焦虑症、恐惧症,这些人总有一种无法跟别人言喻的痛。

阿根廷裔心理学家费尔南多·塔诺戈尔为此开发了一个叫做 Phobos 的软件平台,专门用来治疗各种恐惧症状。例如蜘蛛恐惧症,通过模拟症状触发情景来引导患者克服恐惧,这样的疗法与创伤后应激障碍差不多,但是低成本也比较安全。

视力矫正

天生患有斜视的 James Blaha 在一次体验 Oculus Rift 头盔时,发现这能够改善自己的弱视眼。他通过两年的亲身实验,恢复了 80% 的立体视觉。后来,他成立了 See Vididly 公司,并开发了一款叫做Vivid Vision 的软件,为那些患有斜视或弱视的患者提供 VR 视力治疗。

在一些小型的试验中,15 名试验者中有 9 名患者通过 Vivid Vision 软件得到了视力的改善。传统治疗弱视的方法是遮住视力较好的眼睛以锻炼弱视眼,但是这个疗法往往针对七岁以下儿童,但是 VR 的治疗方法有希望成为治疗成人弱视的新手段。

疼痛管理

也许VR+医疗被报道过最多的案例之一就是疼痛管理。这其中很出名的一个项目是美国Cedars Sinai医疗中心的 VR项目,由Brennan Spiegel医学博士领导。在Cedars Sinai,病人用VR来逃脱所谓的“身体-心理-社会牢狱”。在由Applied VR开发的应用的帮助下,医院使用VR头显来帮助多个病人减轻病痛。

“现在已经有超过300名病人接受了这种VR疗法,我们也一直在研究VR在什么情况下有作用,什么情况下没有作用,” Spiegel说。“同时我们也试图发现,VR对于管理痛苦、抑郁症、管理焦虑症、甚至控制高血压等疾病的治疗效果如何。”

在一项小型对照研究中,VR技术能够将患者平均自我报告的疼痛评分从5.4降至4.1。 对照组的2D体验仅将该分数降至4.8。 还有一些证据表明,该技术还可用于帮助确定疼痛究竟是身体上的原因,或纯粹是心理上的结果。

病人教育

除了疼痛管理之外,Cedars Sinai医院还与洛杉矶南部的霍尔曼联合卫理公会合作,共同开展旨在普及高血压知识的社区健康教育活动。

这一教育活动不仅仅包含VR部分,但是VR部分却非常的有意思。霍尔曼教会的成员用VR将人们带入一个虚拟的厨房,里面的食物上贴着钠含量的标签。然后VR会带领人们跟着钠进入人体,以显示高血压对心脏的作用。医院还和教会打造了一个放松app,帮助会众管理压力,这也有助于降低高血压。在这个app中,牧师会引导大家进行冥想。

另一间VR公司BioLucid也用VR来进行病人的教育,为人们设计了一个虚拟的旅程。BioLucid最近被美国健康在线平台公司Sharecare收购。

Sharecare董事长兼首席执行官Jeff Arnold表示:“可视化讲故事的技术 ,特别是与360度视频混合的虚拟现实 ,在医疗保健和患者参与方面具有无限的潜力,但面向消费者的VR创新主要限于娱乐和游戏。通过将我们的平台与BioLucid对身体的沉浸式模拟区分开来,我们可以将数据转化为可操作的视觉智能,并对患者参与、健康素养、医学教育和治疗依从性产生变革性影响。”

转换性障碍治疗

斯坦福大学医学院和斯坦福虚拟人际互动实验室去年开始进行一项小型临床试验,研究VR治疗转换性障碍的可能性。 参与实验的患者将使用由VHIL开发的特殊软件,结合Oculus Rift,来体验居住在一个虚拟人物身体中的感觉。

转换性障碍,也称为功能性神经症状障碍,是一种将精神或情绪压力转化为身体症状的病症。

斯坦福大学精神病学与行为科学临床副教授、博士研究生首席研究员Kim Bullock表示:“转换性障碍是精神病学的根源。每个人都对这个问题非常好奇,因为它是心灵、身体、文化、环境之间的交汇,它体现了我们想要解决的一切,但是对这个问题的研究很少,也没有针对这一病症大的药物上的资金投入。医药公司真的缺乏对这种无处不在的疾病的认识,因为它渗透了每一个医疗专业。”

Bullock说,神经影像学研究表明,在转换性障碍患者中,正常抑制杏仁核控制运动感觉皮质的前额叶皮层的一部分,不像其应有的那样起作用。 大多数的治疗方法主要集中在让杏仁核变得平静下来,因此它不会变得过度活跃,来“劫持”运动功能或感觉,VR也可以起到类似的作用。

戒烟

位于加州的MindCoTIne用VR来解决地球上最古老、最难以解决的有害健康的生活习惯:吸烟。

MindCoTIne联合创始人Cristian Waitman、Nicolas Rosencovich 和Emilo Goldenhersch表示,由于吸烟不仅仅是生理需要,他们的VR项目将正念训练、生理反馈和心理技巧的其他元素,如沉浸感结合在一起,帮助吸烟者改变行为改变习惯。

从技术上讲,这意味着应用程序、cardboard头显和越来越多的用户群体来充当一个支持系统和研究机会。 用户下载应用程序,其中具有引导性的冥想和平静的图像,以鼓励反思,然后再进行动画吸烟体验,使用者需要随身携带一根香烟然后坐下。使用者需要每天使用20分钟,并且用app中的工具和资源来帮助应对尼古丁戒断反应。

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