VR技术在医学领域有哪些应用?
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VR技术如今已经发展了几十年的时间,随着头戴式显示器(HMD)在2012年推出,例如Oculus Rift和谷歌Cardboard,VR技术引起了人们极大的关注。在此之前,VR主要用于电子游戏和娱乐行汪。然而,技术进步迅速增加了VR的应用范围。根据研究机构发布的一份调查报告,2020年的AR和VR市场规模为153亿美元,预计到2027年将增长到770亿美元。
在所有采用VR技术的行业中,医疗保健行业一直处于领先地位。2021年,医疗保健市场规模为12.06万亿美元,预计到2028年将增加到11.658万亿美元。那么,VR目前在医疗保健行业领域处于什么地位?其主要用途是什么?在竞争激烈的市场中,新的参与者是否还有市场空间?以下探讨这些内容。
VR在远程医疗中的应用
在医疗保健行业领域中,远程医疗案例呈现出惊人增长,特别是在后疫情时代。当然,远程医疗并不是一种新趋势,远程诊断和治疗很早就出现了。尽管如此,远程医疗的发展与包括VR在内的技术的发展密不可分。
远程医疗采用的VR技术使以前必须住院治疗的患者得到远程治疗成为可能。例如,VR技术最具创新性的用途之一是使用机器人外骨骼,医生可以在远程了解患者的四肢状态。
(1)VR教育与培训
在医疗领域使用VR最受欢迎的方式之一是培训和教育医护人员。医护人员可以使用VR作为一种培训和学习的方式,以提供更多真实的体验。
(2)外科医生训练中的VR模拟
医院和诊所的大多数手术都是使用大量医学仪器和高科技工具进行的。外科医生的技能直接取决于他们在手术室中操作各种器械的丰富经验。加强协调技能、行动的一致性和正确的工作流程需要不同形式的实践和培训。
模拟器为外科医生的教学和培训提供了一种帮助他们提高技能很好的方式。采用VR,医疗人员可以获得关于各种健康问题的教育和培训。VR技术在外科手术中的应用提供了完全沉浸在真实手术场景中的机会。
VR教学已经在全球多家医院和实施。斯坦福大学在过去17年来一直采用一台手术模拟器。该模拟器包括触觉技术,在模拟过程中为学习者提供感官反馈。该大学的内窥镜鼻窦手术模拟利用真实患者的CT扫描来开发可供学习者练习的3D模型。
(3)VR在急救部门的应用
处理患者紧急情况的急救部门可以使用VR作为应急培训的工具。人们知道熟能生巧,在训练急救人员时尤其如此。尽管急救对患者生存至关重要,但大多数挽救患者生命的干预措施和程序很少在现实中实施。
大多数时候,医护人员只有有限的时间采取行动挽救患者的生命。因此,急救人员必须确保他们的技能和知识是最新的。有了VR工具,急救人员可以快速模拟不经常发生的场景,并利用他们通过理论学习获得的技能和知识。此外,他们会保持熟练的救生技能,即使不需要经常使用它们。
(4)患者教育
患者教育是VR在医疗保健的另一个主要的应用。在通常情况下,患者并不充分了解将要在他们身上做的手术,这使得说服他们做手术更具挑战性,因为在实施手术之前需要征求患者的同意。
当患者充分了解自己的期望时,康复、治疗以及其他程序会更加有效。VR技术可以帮助设定特定治疗计划各个阶段的预期。患者可以利用VR技术,更清楚地了解自己身体在特定手术期间中和术后的变化,从而能够提供知情权,并管理对其康复的所有预期。
沉浸式医学虚拟仿真 VR+医疗不仅能做手术 还能替代镇痛剂
随着VR技术的不断发展,VR已经应用到游戏、旅游、直播、体育、展览、军事、医疗等多个行业。其中,除了VR内容占比最高的游戏以外,和我们最息息相关的就是医疗领域。VR在医疗领域应用的效果更是超乎我们的想象。
提到“VR+医疗”大多数人都会想到远程手术。不用拿手术刀,医生只要佩戴VR头显和手柄就能远程控制机械手臂进行手术,适合一些医生无法到场、患者患有传染病或者是需要精细化操作的情况。同时还可以利用全景相机进行VR直播,同步分享给其他地区的医生进行参观学习。
比利时一家VR医疗公司Oncomfort最近获得了一笔高达1200万美元的A轮融资。这家公司主要研究的就是用数字镇静技术来缓解疼痛和焦虑的VR设备。也就是说,病人使用名为Sedakit 的数字镇静 VR 设备,不吃镇痛剂也可以缓解病痛。
这种设备体积非常小,随身装进包里都没问题;使用方法也很简单,只要戴在头上和眼部相应的位置即可。有一些患者在治疗过后可能还会感到身体的疼痛,例如麻醉过后,这时候就可以使用这个设备来缓解疼痛。还有专门针对儿童患者设计的版本,让孩子们可以放松下来接受治疗。
除了帮助患者缓解疼痛以外,还可以通过VR进行康复训练。例如脊髓损伤的人通常会有运动障碍,如果脊髓损伤不完全,就有可能通过康复恢复感觉、运动和控制力。科廷大学研究的沉浸式虚拟现实康复项目将烹饪虚拟牛排作为颈脊髓损伤患者的功能性康复活动。让患者在家也能进行康复训练,还能减少到门诊康复的各种费用。
VR+培训更是能显著提高手术水平。目前国内外已经有多家医学院通过VR给学生进行培训和授课。国内多所高校采用的都是幻境科技研发的医护虚拟仿真实训平台。比起普通的教学培训方式,VR独有的沉浸性和临场感可以让学生得到更好的实训效果。
虚拟现实的由来已久,18世纪,法国的医生使用布制的分娩模拟器向助产师和外科医生教授医学技术。在20世纪60年代初,医生一边对心肺复苏学员口述心肺复苏的技巧,一边使用一家塑料玩具厂家制造的塑料娃娃现场演示胸部按压和人工呼吸,形成了早期的医疗仿真教学。随着科学技术的发展,VR作为一种更为先进的工具出现了,它的出现加强并升级了医疗教学模拟。VR医疗保健解决方案让患者从更先进和精确的手术模拟和精神疾病治疗仿真模拟中受益,虚拟现实正在重新定义医疗行业的可能性。虚拟现实也让医疗保健专业人员工作更高效安全,改善患者就医体验。
研究显示,到2025年,AR和VR在医疗保健领域的预期增长将达到30.7%的年复合增长率,而其中关键的增长领域将是VR医疗解决方案。以下是VR虚拟现实在医疗保健领域的5个应用,一起来看看吧!
01 外科医生培训
对外科医生来说,想要在真实的病人身上进行手术演练几乎是不可能的,但利用VR硬件和软件设施,医学虚拟仿真系统给外科医学生提供了一个安全可控的练习环境,可以让外科医生学习新技能或练习现有技能。通过逼真的手术模拟器,医学生可以通过逼真的手术环境更好地为现实中的患者做手术准备。
一项研究显示,虚拟现实医学仿真平台让练习手术程序的医学生操作更加简便,手术速度加快29%,出错几率降低6倍,技能明显提高的可能性增加了9倍,手眼协调能力也明显提高。
02 手术机器人
手术机器人是在机器人技术和虚拟现实的交叉点上建立的解决方案。机器人只使用一个小口,一个小到只需1.5厘米的切口来放入摄像头和机器人仪器,然后将管理权移交给人类医生。 该机器人的首要目的是在微创,有机器人辅助的手术中能最大限度地提高手术可视化和精确性。使用VR头盔,医生可以完全沉浸在病人的身体内部环境中,并有全方位360度的视角。机器人的手臂也被设计用来复制外科医生的身体(从肩膀到手腕)运动。
03 术前规划
医生使用VR的另一个方面是涉及术前计划。例如,Surgical Theater开发了一个所谓的 "手术演练平台",它可以用于神经外科手术的精确VR。有了这个解决方案,病人和医生都可以在VR中提前体验并练习即将进行的手术,全方面了解手术环境。在VR中进行术前规划可以减少不确定性,帮助减轻医生和患者焦虑,并帮助医生和患者为手术提前做好准备。
目前国外斯坦福大学医学院、圣约瑟夫儿童医院、梅奥诊所和加州大学洛杉矶分校医学院等已经在使用这一解决方案。