導讀:2016年為VR虛擬現實發展澎湃的一年,各種頭戴式智能設備、智能家居、觸控反饋技術的應用都離不開VR技術,同樣醫療跟VR技術的結合也得到相應的醫療科技領域發展。VR技術在醫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在精神領域的治療前景是無限的。
2016年被稱為虛擬現實元年,當VR與醫療相碰撞,又將產生哪些火花?
“ 游戲和影視正驅動著VR(虛擬現實)技術的發展,但醫療將會是VR最大的市場 。”斯坦福VR醫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實技術應用于醫療的全球開創人之一,他研究VR技術已經超過30年。在他看來,VR與醫療的結合可以在四個方面實現:醫學干預、臨床診斷、醫療培訓、健康保健。
研究機構RnR Market Research發布的一份《虛擬現實醫療服務市場研究報告》稱:2014年至2019年,全球VR醫療服務市場的復合增長率將達19.37%。
盡管VR在醫療領域的應用最早在歐美國家開始,但目前國內的創業公司和科技企業也在積極地布局。
VR尤其適合精神類疾病治療
VR技術用于治療抑郁癥,讓患者在虛擬場景中輪流進行大人和孩子的角色扮演。
“VR新技術越來越滲透到醫療中,尤其適合在精神科領域應用。” 上海市精神衛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思維和情感等其它問題,這些很難在真實場景中再現,用VR就比較容易實現對病人的訓練或者治療大腦情感的創傷。”
據了解,目前上海市精神衛生中心已經與上海eDoctor翼多信息咨詢有限公司達成協議,雙方將首先合作研究用VR技術治療社交恐懼癥。上海市精神衛生中心的專家團隊,將從課題設計、干預場景設計等角度,提供專業的醫學建議,而翼多負責VR技術所需的軟硬件研發。
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, 是控制和緩解與社交有關的焦慮綜合征,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, 但現在患者只要戴上VR眼鏡,就可以進入醫生設定的虛擬場景,并獲得沉浸感。
翼多創始人黃穎峰表示,短期內用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,“通過規范化的精神治療手段把療效結果數據化,如果能證明評估效果有效的話,產出會比預期快。”
“我們為病人設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。”翼多公司合伙人、戰略市場總監張威介紹,“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,后臺操作的心理醫生可以選擇即時增強或減輕治療級別。”
“ VR在精神科治療上的應用可能是無限的 。”徐一峰說,“在這項目完成后,我們還會在別的心理疾病上進行嘗試。”目前在國外,虛擬現實還被用于治療退伍老兵的創傷后遺癥、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讓醫生可以在“手上”看片
虛擬現實技術決定了它的應用場景和圖像和視覺影像密切相關,因而讓醫療影像設備企業看到了其中的價值。
“早在3年前,我們開始在VR/AR領域發力。VR技術最顯著的特點就是具有沉浸感、交互性和構想性,給操作者直觀真實的體驗。這正是醫學影像領域希望能夠帶給醫生的。” 上海聯影醫療科技有限公司軟件事業部高級圖像處理研發總監王帥告訴澎湃新聞記者。
“所以對于醫學圖像處理軟件,我們一直在思考是否可以使用VR、AR技術,為醫生提供一種簡單交互方式來觀察病變結構,從而提高診斷效率和降低誤診率。”王帥說。
今年聯影公司推出了一項結合了VR(虛擬現實)和AR(增強現實)技術的醫療設備, 它以4D圖像的方式幫助醫生360度真實、動態地觀察解剖組織的結構和變化 。換句話說, 以后醫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: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在記者手心,隨著手勢的緩緩轉動,一顆跳動的心臟就在手上旋轉起來,可以拿到眼前360度湊近觀察。
“ VR技術只有結合非常具體的臨床場景,真正解決臨床問題,才能為醫生及患者帶來實際的價值 。”王帥稱,這一技術讓醫生提供真正意義上的4D全視角、連續進行的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,讓醫生從任意角度、自由的觀察病變結構。
王帥表示,隨著技術的發展醫學影像逐漸從傳統的2D時代過渡到3D、4D,甚至5D是行業發展的需要。在醫療軟件領域的應用,不僅依靠VR、 AR技術本身發展,實際上更加依賴于醫療設備成像技術、高級醫學圖像處理技術、醫學圖像可視化技術、醫療信息技術、機器學習技術、計算輔助診斷技術、臨床診斷等多方面的深厚積累和人才儲備。
幫助“漸凍人”上網的眼動儀
“在互聯網的世界里,沒有人知道我是一個癱瘓了十多年的漸凍人。”家住山東淄博的運動神經元病患者張明(化名),通過眼動儀在面前的電腦屏幕上打出一行字。
運動神經元病又稱肌萎縮側索硬化,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。在患病之前他曾經是淄博市殘聯的一名工作人員,在去年他通過殘聯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、點擊等傳統人機交互方式。
現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、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:開關燈、拉窗簾、開關風扇等操作全部可以通過眼睛操作電腦頁面完成,不再需要家人的協助。
張明使用的眼動儀由上海青研信息技術有限公司研發。該公司總經理杜煜告訴澎湃新聞記者, 眼動儀所用到的核心技術為眼球追蹤 。公司起初是為VR頭盔、VR眼鏡等虛擬現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獨立出來,可以發揮更大的社會效用,能夠改善行動不便人群的生活質量,于是推出了眼動儀這款產品。
“嚴格來說借助眼球運動來進行交互操作不是VR技術本身,而是VR硬件所需技術的一個組成部分。”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濟價值。”杜煜說道。
VR直播教學:全國各地醫生可身臨其境觀摩頂尖專家手術
張威此前有8年的眼科臨床醫生工作經驗,在他看來,VR+醫療最容易實現的兩個領域,除了精神科之外,還有一個就是外科,但在外科領域不是用于治療,而是醫生培訓。
“醫學研究生或者年輕醫生在可以上手術臺之前必須要經歷上百場的手術觀摩。在以往由于場地有限,一臺手術只能有很少的人在一旁學習,甚至還看得不是很清楚。”張威說。
7月5日,浙江大學醫學院第二醫院眼科中心手術室人頭攢動, 許多眼科研究生和醫生在此親歷了一場眼科手術的VR直播 。在此次手術中操刀的是國內頂尖的眼科手術專家姚克教授及他的團隊。
一名參加了手術直播的學員表示,醫學手術的精確度要求在分毫之間,主刀醫生運刀的角度、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生都有機會觀摩頂尖專家手術。
VR手術直播所需的觀看設備就是一副簡單的手機版VR眼鏡。
“目前在外科領域運用的VR手術直播還只是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手段實現4D外科手術,通過設備的接觸或者震顫能讓觀摩者感受到醫生下刀力度的變化 ,這放在以前是不敢想象的。”張威告訴澎湃新聞記者。
醫學專家、上海中山醫院前黨委書記秦新裕表示,以前培養一名可以站上手術臺的外科醫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。
除了用于醫生培訓,不少VR手術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過程, 改變傳統用紙筆勾畫術前講解模式,增進醫患雙方的理解,減少醫患矛盾。
醫生正在體驗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生教學的VR軟件。它可以幫助醫學生熟悉人體的肌肉組織、神經、血管、骨骼等構造。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部,可以看到大腦、血管等內部的構造和運作情況。
高盛在年初發布的VR研究報告中表示,與消費者市場相比,使用 VR、AR設備的醫生數量相對較少。更大的市場機會在于特定軟件,而不是所銷售的硬件。對于架構師和工程師而言,CAD軟件每年的規模為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80萬醫生和EMT(緊急醫療救護技術員)使用 VR、AR技術,而2025年將達到340萬。
評論
查看更多