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突破四大痛点!老牌企业将虚拟视觉技术切入医疗领域

       2017-09-15


近日,三星与首尔GS医院建立VR合作,通过“认知行为治疗法”预防和干预自杀行为;无独有偶,乾元系企业—互动视界与睿影东方达成两家老牌企业的合作,双方将在疾病的病例分析,医学知识科学普及、药理作用机制、手术模拟、医疗机构场景化营销等方面为该领域做出贡献。其实,欧美国家很早就开始探索VR/AR/MR+医疗的模式,而中国首个“虚拟现实医院计划”也正式启动,那么未来VR在医疗领域的应用具体有何作为?




VR之所以如此之快的从科幻小说发展到消费者产品,很大的原因在于其和智能手机的结合让更多人有机会了解到这种技术。那么VR和医疗保健的融合呢?这种首先和游戏进行合体的技术,是否能成为严肃的治疗工具?


韩国巨头开始布局

在东亚地区,韩国的自杀率位居第一,在世界上排名第二,仅在立陶宛之后。弱势的隐私法律,社会对精神问题的忽视,阻碍了许多韩国人对心理问题的关心。为此,三星联手软件开发商FNI,向医院提供VR头显和可穿戴设备,为心理健康科室提供诊断工具和干预措施。医院将在诊断过程中用到三星硬件、各种小工具和软件,包括Gear VR头显、Gear S3智能手表和三星S Health应用与虚拟助理Bixby。


VR自杀预防主要用到“认知行为治疗法(CBT)”,患者不必与治疗师甚至AI接触,利用VR的方法来帮助患者改变不健康的思维模式。


早在上世纪80年代初以来,阅读疗法已经被用作CBT治疗心理问题的方法;90年代,基于计算机的CBT开始出现。对于轻度和重度的抑郁症患者来说,阅读CBT自助书、配合治疗师进行短期电话反馈,其治疗效果比药物更好。然而,对于重度自杀倾向患者来说,药物仍然是主要的治疗工具。


VR被用于治疗精神卫生问题已经有数十年的历史。早在90年代中期,军医和私人医生就开始使用VR针对PTSD和恐慌症进行暴露疗法,患者在虚拟世界中将面临各种恐惧,包括IED和巨型蜘蛛。随着VR头显的成本不断降低,研究人员也逐渐将VR用于痴呆症、厌食症、焦虑症等心理问题的治疗。




中国老牌企业强强联手

中国企业也不甘落后,老牌VR内容提供商互动视界与睿影东方达成协作,双方将在疾病的病例分析、医学知识科学普及、药理作用机制、手术模拟、医疗机构场景化营销等方面发力,携手为医学领域虚拟视觉提供高端服务。


在疾病的病例分析方面,将运用VR / AR / MR等虚拟视觉结合交互技术可以对疾病的病理进行分析,了解某些疾病的形成原因及治疗机制,通过对对疾病病理的分析可以更好地用于临床治疗;在医学知识科学普及方面,借助于VRARMR等虚拟视觉结合交互技术进行医学、人体、健康知识的科普产品的开发。


在药理作用机制方面,运用医学三维动画和虚拟现实技术可以详细了解药理作用机制,为药企进行药品的推广和讲解提供帮助;在手术模拟方面,可以通过医学动画和交互技术对典型手术过程进行具象、科学的动画还原;在医疗机构场景化营销方面,通过VR虚拟漫游等方式展示医疗场所的环境、设施、服务等。


两家公司都有一定年份的技术积累。互动视界成立于2005年,是在VR/AR内容开发和运营方面有业内最专业最具经验的团队,打通了VR/AR内容策划、制作、发行全流程,具备成熟完善的VR/AR产品、技术、营销的解决方案。依托多年在VR/AR内容的前期、中期和后期全环节的运营能力,已经建立领先的VR/AR内容IP的版权开发和运营模式。并借助与VR/AR平台的战略合作优势,发展出VR/AR营销一体化的生态链条。凭借多年传统影视制作能力,成为国内最具流程化的双制作公司。而睿影东方成立于2001年,是一家以医学三维动画为核心业务的数字影像设计公司,也是一家专业服务医学领域的视频设计公司;在长达15年的专业经验下,积累了大量高精度医学源文件,拥有所有所有人体器官模型,以及大量分子、基因、受体、细胞等微观模型库文件上万件,上千个手术模拟和医学机理演示原理的准确度被反复验证。




海内外逐渐重视

美国加州健康科学西部大学的虚拟现实中心有zSpace显示屏、Anatomage虚拟解剖台、在Oculus Rift和iPad上的斯坦福大学解剖模型,旨在帮助学生利用VR学习牙科、骨科、兽医、物理治疗和护理等知识。同样,德国汉堡Eppendorf大学医学院医用数学和计算机研究所建立了一个名为VOXEL—MAN的虚拟人体系统,肌肉、骨骼、血管及神经等任一部分都是三维可视的,使用者戴上头盔显示器就可以模拟解剖过程。


纽约威尔康奈尔医学中心已经开始使用VR来更好地理解癌症基因突变的状况了,他们通过Oculus头盔让用户看到并与微观蛋白质的3D模型进行交互;瑞典各大医学培训中心及医院已经运用“模拟婴儿”、“模拟孕妇”等一系列的VR产品,让医生在更逼真的虚拟环境中进行学习,减少了传统手术环节中对动物的伤害;尼克劳斯儿童医院与VR公司Next Galaxy Corp联手,制作为医院手术专用设计的软件。该技术以虚拟现实医学教学软件为中心,通过Foley导管置入、心脏复苏及伤口护理这些操作步骤来指导用户。


中国首个“虚拟现实医院计划”已正式启动。将采用VR/AR/MR、全息投影、人机接口、神经解码编码等技术,促进医、教、研、产一体化,提出未来新医疗全套解决方案。广州市正骨医院已经发布全球第一台VR+3D外科手术视频,并完成了中医史上首次正骨手法教学视频;海信研发出海信精准数字化手术室系统,可以将患者肝脏的CT数据变成三维的数字肝脏,有助于医生在术前更精确全方位评估、规划和设计手术方案,术中无需接触电脑就可以用手势遥控操作手术导航,使复杂的手术更精准。目前这套系统已在长庚医院、复旦大学附属儿科医院等全国30多家三甲医院临床使用,完成手术已达1000余例。




VR可解决医疗四大痛点

从国内外的案例可以看出,虚拟现实技术在医疗培训、临床诊疗、医学干预、远程医疗等方面都有一定的应用空间。


在医疗培训方面,虚拟现实技术可以突破实验设备、实验场地和经费等物理方面的局限性,让更多的医学院学生或者医生可以沉浸在虚拟现实环境中进行训练并学习新技术,加深对训练内容的理解。潘俊君指出,虚拟现实技术给医生从无到有地制造了一个完全真实的体验经历,刚刚走出医学院校门的新手,借助虚拟手术系统可以成为经验丰富的外科手术高手。同样的病例和场景可被重复使用,而且能够避免真实情境带来的各种危险。在术前规划及术中辅助方面,医生可对病变缺损部位进行较精确的前期测量和估算,从而预见手术的复杂性和风险点。VR还可让患者及家属更直观、更好地理解手术方案,获得充分的知情和选择的权利,增进医患双方的理解,减少医患矛盾。


在医学干预方面,亚特兰大艾墨立大学医学院的芭芭拉帮助开展的一项临床试验显示,在治疗病人对飞行的恐惧时,虚拟现实技术让90%的病人最终克服了焦虑症状。


在远程医疗方面,台湾勤益科技大学与秀传医院合作形成的研发团队最新推出的智能医疗眼镜不仅能让手术更精准,也能用于医疗资源不足的重灾地区,不论是恐怖攻击、战场还是地震重灾区,即便现场没有医护人员,医师也能利用眼镜实施远程指导。例如在偏远的山区,通过远程医疗虚拟现实系统,患者不进城也能够接受名医的治疗,对于危急病人,还可以实施远程手术。医生只要对病人模型进行手术,他的动作就可以通过卫星传送给远处的手术机器人,手术的实际图像通过机器人上的摄像机还能够传回到医生的头盔立体显示器,并将其和虚拟病人模型进行叠加,为医生提供有用的信息。




如何解开VR+医疗死结?

当然,目前虚拟现实技术与医疗结合的过程中会遇到像硬件平台不成熟、算法不够准确、交互不够精确等难题,而且即使做出产品,在应用推广阶段同样会碰壁,因为互联网公司做出的产品不一定符合医生和病人的需求,所以现在VR+医疗需要技术人员与医生共同研发,才能做出真正的产品。


比如在设备价格、佩戴舒适度、视野、清晰度方面还需要继续改进。此外,虽然VR在医疗培训、人体研究、康复、心理培训上有优势,但是产品离临床还有一段距离。一方面是因为VR+医疗研发团队与应用场景脱节,再加上硬件平台技术不是非常成熟,导致产品体验不佳;另一方面是因为医疗是传统行业,老医生思想比较保守,在接受新技术上比较慢,如果要推广VR+医疗应用,需要国家相关政策的支持。


专家建议,如果国家可以立项,鼓励民间企业投入,促进企业和医院联合开发产品,加速VR+医疗土壤的形成,这样既可以解决医院付费和招标购买问题,促进医院和企业共同研发创新,同时也可以让医院和医疗研究机构不断推进VR+医疗研发和应用。