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VR医疗是智慧医疗模式的必经之路?

导读: 医生借助VR手术模拟器进行手术训练及规划,可降低手术训练以及治疗的成本和风险。

VR关键技术的突飞猛进,其所产生的“VR+”带动力,必将推动包括航空航天、装备制造、医疗健康、教育培训、文化娱乐在内的多个领域实现行业升级换代式的发展。“VR+医疗”,正是通往“智慧健康”医疗模式的必由之路。

随着VR关键技术的突飞猛进,其所产生的“VR+”带动力,必将推动包括航空航天、装备制造、医疗健康、教育培训、文化娱乐在内的多个领域实现行业升级换代式的发展。

“VR+医疗”,正是通往“智慧健康”医疗模式的必由之路。

虚拟手术利于改善医患关系

虚拟手术作为一个虚拟现实领域的重要研究方向,正成为科学家们的关注焦点。它是集现代医学、计算机图形学、计算机视觉、生物力学、材料学、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域。

医生可以通过虚拟现实技术来模拟、指导医学手术所涉及的各种过程,包括手术计划制定、手术排练演习、手术教学、手术技能训练、术中引导手术、术后康复等。

以目前流行的腹腔镜微创外科手术为例,这种手术通过在病人的腹部开孔,将手术器械和摄像头深入到腹腔内,医生从电脑屏幕上观察腹腔状况并操作手术器械,能够极大程度地减小创口,减轻病人的痛苦,缩短病人康复时间。这种手术方法给病人带来了福音,却对医生提出了更高的要求,医生必须经过充分的训练才能掌握其眼手协调能力,胜任相应手术。

医生借助VR手术模拟器进行手术训练及规划,可降低手术训练以及治疗的成本和风险,减少医生在训练教学中对动物和尸体的依赖,提高临床医学诊断、治疗的技能和精度,使得高难度手术得以更快地普及,减轻患者的治疗痛苦,缩短滞院时间,降低医疗支出。这些对于我国发展高性能医疗器械、改善医学水平发展不平衡的现状、降低医患矛盾都具有重要意义。

虚拟手术系统革新临床领域

作为承载“VR+医疗”的重要技术载体,虚拟手术系统(Virtual Surgery System)将通过在医学教育培训、术前规划、术中导航和新式医疗技术的转化等多层次的应用实践,有力助推人类临床领域产生新的变革。

从医学图像数据出发,应用计算机图形学重构出虚拟人体软组织模型,模拟出虚拟的医学环境,并利用以触觉交互设备(力反馈器)进行交互的模拟仿真系统,为医生提供了一个虚拟的3D环境以及可交互的操作平台,可以逼真地模拟临床手术的全过程。

首先,手术培训。利用虚拟手术系统,将通过成像设备获取的病人图像及模型导入仿真系统,外科医生可以在对病人实施复杂手术之前进行反复练习,提升手术熟练度和准确度。

其次,术前规划及术中导航。利用虚拟手术系统,医生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。运用增强现实技术可以使医务工作者沉浸于虚拟的场景内,通过视、听、触觉感知,学习各种手术实际操作,体验如何应付临床手术中的各类突发情况。

最后,新式医疗技术的转化。一种新的医疗技术的诞生往往需要在动物实验上进行验证,再进行多阶段的临床试验,最终造福人类。而“VR+医疗”能让医生在虚拟的器官及人体上进行医疗技术的验证和推广,降低试验成本和周期。

陈旧的教科书不是训练外科医生的合适方式,观看视频也受限于摄像头的角度,“VR+医疗”打开了一片新天地。伦敦皇家医院手术室通过VR技术对结肠癌手术全程进行直播,被称作“立体式医疗”的里程碑;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,改良了传统手术环节中对动物的伤害,体现医疗健康终极的人文关怀。

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。

目前,我国针对微创手术的医学训练通常是在尸体、动物或者人工合成物(如硅胶)上进行的。尸体能够提供一个真实的解剖结果,但是来源稀少,并且尸体跟活体对手术器械表现出的响应并不相同。动物活体能够表现出真实的响应,但费用昂贵;人工合成物价格便宜,但是不能很好地反映软组织的特性。

相比之下,虚拟手术具有手术环境及器械响应可控、可重复演练等多项优点,将是未来外科培训及个性化精准治疗的发展趋势。可以预测的是,虚拟手术系统的多层次应用及其表现出的优势,必将助推我国临床领域出现全新的变革。

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