财新传媒
位置:博客 > 海投君 > VR医疗:手术模拟、大脑透视、恐惧消除,只有你想不到没有它做不到

VR医疗:手术模拟、大脑透视、恐惧消除,只有你想不到没有它做不到

还记得电影《黑客帝国》中墨菲斯在虚拟世界教尼奥柔道的场景吗?尼奥通过不断的练习学会了如何在虚拟世界中搏斗并且突破虚拟自然世界中的各种物理定律。

这样的场景不仅存在于电影而是真实存在于现实生活中。随着虚拟现实(VR)科技的迅速发展,医护人员可以在虚拟世界中不断的练习提高自身水平或是开启上帝模式透视人体组织。

 

斯坦福VR医疗研究院主任瓦尔特·格林利夫(Walter Greenleaf)在一场公开演讲中说游戏和影视正驱动着VR技术的发展,但医疗将会是VR最大的市场

 

VR产业已逐步进入成熟发展期,其全球市场规模将于2020年达到一千亿美元。虚拟现实技术应用广泛,在医疗产业潜力巨大。高盛预测VR和AR (增强现实)的市场在2025年将能够达到50亿美元以上。在格林利夫看来,VR与医疗的结合可以在四个方面实现:医疗培训、临床诊断、医学干预、健康保健

 

医疗培训

由于医护人员是需要终身学习的职业,且学习对象有不可重复、差异性大的点,因此对观摩的细致程度要求极高。以往一场手术最多只能有不超过十名医生同时在手术室里观摩,因此年轻医生和学生们在自己真正主刀以前需要观摩很长时间才能够积攒足够的临床手术经验。而VR科技能够模拟不同手术的各种病人场景。由此一来,医生不仅可以在复杂的手术前反复练习以提高手术成功率,年轻医生也可以积累大量手术模拟经验。

 

美国波士顿的Osso VR公司研发的VR手术平台为医生用户提供模拟的实战手术训练,使医生可以模拟动手操作手术器械并且在头显中得到实时的三维图像反馈。手术平台目前研发的系统针对于骨科手术,并且将开始逐步推出针对其他手术的配套模拟训练。该公司于2017年6月种子轮融资200万美元。

 

临床诊断

通常手术前外科医生们需要制定手术计划,例如确定切口的大小、位置,如何避开其他脏器和神经,以获得完善和成功的手术效果。在此过程中医生们依赖于病人的解剖学图像(骨骼、血管、肌肉等)但这些图像即便再精确,手术医生在观看的时候仍然只是一个平面的观察视角无法感知身体组织间的空间距离感。而VR技术能够将二维图像实时转化三维图像通过加快渲染速度达到VR头显展示时必需的180帧/秒帧率由此一来医生在手术前的虚拟环境中便能够看到逼真的实时病人解剖学图像的三维图像并做出最合理详细的手术方案

 

例如2017年1月,巴塞尔大学(University of Basel)的研究人员开发了一套系统——SpectoVive,这是基于HTC Vive进行工作的一个系统,通过VR技术增强诊断准确率,从而精准规划手术。

 

再比如,美国俄亥俄州的Surgical Theater研发的VR系统可以帮助医生更好地制定脑科手术的手术计划。系统可以将二维的CT影像转化为三维图像,而医生们可以通过VR头显从各个角度以透视角度观察大脑组织内部的三维图像并由此制定合适的手术计划。此外,医生在制定计划的时候可以测试不同的手术方法和手术器械的手术效果,并由此制定详细的手术方案。公司于2015年底融资A轮达到900万美元。

 

医学干预

上海市精神卫生中心院长徐一峰表示“VR新技术越来越渗透到医疗中,尤其适合在精神科领域应用”

 

精神科大多反映在大脑病态思维和情感等其它问题,因此很难在真实场景中再现,然而用VR就比较容易实现对病人的训练或者治疗大脑情感的创伤。医生可以设计不同的场景治疗不同的精神类疾病及其不同的程度,潜在应用包括治疗退伍老兵的创伤后遗症、精神分裂症、多动症、自闭症、认知功能障碍等,甚至可以改善各类恐惧和焦虑症。这些精神疾病每年造成的直接和间接经济损失在美国达到4670亿美元,全球达到2.5万亿美元,因此VR治疗方法在这一领域有着巨大的应用潜力。

 

例如,对于社交恐惧症患者,虽然心理咨询能够改善患者的部分意识和行为,但是医生无法实时引导鼓励患者和陌生人交流,因此治疗过程更加有赖于患者自身意愿。而患者为了避免面对自己的焦虑情绪极有可能倾向于自我封闭而非正视问题并开始和他人交流。这样的回避会使病人更加孤单并造成恶性循环,最终导致抑郁。将VR和暴露医疗法结合,医生可以根据患者的病情让其暴露于安全但又能引起焦虑情绪的刺激性情境中逐步增加刺激,直至患者的焦虑缓和为止从而从根本上消除患者的焦虑恐惧源。

健康保健

除了以上所提到的应用外,虚拟现实科技也可以帮助人们预防疾病并保持身心健康。例如,美国的Deep研发出一款产品利用VR帮助人们调整呼吸。这款产品将用户置身于一个动画海底世界,用户所佩戴的腰带能够侦测到呼吸的快慢和深浅,VR头显便会自动根据呼吸情况显示不同的内容,水下的灯光、颜色、轮廓会随着每次的吸气和吐气有所变化。

 

类似的VR产品还有Guided Meditation VR, Unello Design 等等。

 

虽然距离完全实现VR科技的潜力,目前还需要大量的研发和政府机构的监管,但毋庸置疑VR科技在医疗保健领域将有着广泛的应用和深远的影响。

推荐 1