導(dǎo)讀:2016年為VR虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展澎湃的一年,各種頭戴式智能設(shè)備、智能家居、觸控反饋技術(shù)的應(yīng)用都離不開VR技術(shù),同樣醫(yī)療跟VR技術(shù)的結(jié)合也得到相應(yīng)的醫(yī)療科技領(lǐng)域發(fā)展。VR技術(shù)在醫(yī)療電子方向尤其適用于治療精神類疾病,通過(guò)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(jìn)入醫(yī)生設(shè)定的VR虛擬場(chǎng)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(lǐng)域的治療前景是無(wú)限的。
2016年被稱為虛擬現(xiàn)實(shí)元年,當(dāng)VR與醫(yī)療相碰撞,又將產(chǎn)生哪些火花?
“ 游戲和影視正驅(qū)動(dòng)著VR(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)的發(fā)展,但醫(yī)療將會(huì)是VR最大的市場(chǎng) ?!彼固垢R醫(yī)療研究院主任瓦爾特?格林利夫(Walter Greenleaf)7月中旬到訪中國(guó),并在上海的一場(chǎng)公開演講中如是說(shuō)。
格林利夫是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療的全球開創(chuàng)人之一,他研究VR技術(shù)已經(jīng)超過(guò)30年。在他看來(lái),VR與醫(yī)療的結(jié)合可以在四個(gè)方面實(shí)現(xiàn):醫(yī)學(xué)干預(yù)、臨床診斷、醫(yī)療培訓(xùn)、健康保健。
研究機(jī)構(gòu)RnR Market Research發(fā)布的一份《虛擬現(xiàn)實(shí)醫(yī)療服務(wù)市場(chǎng)研究報(bào)告》稱:2014年至2019年,全球VR醫(yī)療服務(wù)市場(chǎng)的復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)19.37%。
盡管VR在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用最早在歐美國(guó)家開始,但目前國(guó)內(nèi)的創(chuàng)業(yè)公司和科技企業(yè)也在積極地布局。
VR尤其適合精神類疾病治療
VR技術(shù)用于治療抑郁癥,讓患者在虛擬場(chǎng)景中輪流進(jìn)行大人和孩子的角色扮演。
“VR新技術(shù)越來(lái)越滲透到醫(yī)療中,尤其適合在精神科領(lǐng)域應(yīng)用。” 上海市精神衛(wèi)生中心院長(zhǎng)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(tài)思維和情感等其它問題,這些很難在真實(shí)場(chǎng)景中再現(xiàn),用VR就比較容易實(shí)現(xiàn)對(duì)病人的訓(xùn)練或者治療大腦情感的創(chuàng)傷?!?/p>
據(jù)了解,目前上海市精神衛(wèi)生中心已經(jīng)與上海eDoctor翼多信息咨詢有限公司達(dá)成協(xié)議,雙方將首先合作研究用VR技術(shù)治療社交恐懼癥。上海市精神衛(wèi)生中心的專家團(tuán)隊(duì),將從課題設(shè)計(jì)、干預(yù)場(chǎng)景設(shè)計(jì)等角度,提供專業(yè)的醫(yī)學(xué)建議,而翼多負(fù)責(zé)VR技術(shù)所需的軟硬件研發(fā)。
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??傮w的治療目標(biāo), 是控制和緩解與社交有關(guān)的焦慮綜合征,減少恐懼性回避行為,改善患者的社會(huì)功能,提高生活質(zhì)量等。
“以前我們?cè)谥委煹臅r(shí)候需要患者自行想象很多場(chǎng)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(shuō), 但現(xiàn)在患者只要戴上VR眼鏡,就可以進(jìn)入醫(yī)生設(shè)定的虛擬場(chǎng)景,并獲得沉浸感。
翼多創(chuàng)始人黃穎峰表示,短期內(nèi)用VR治療社交恐懼癥最大的難點(diǎn)在于軟件的部分,即治療場(chǎng)景的設(shè)計(jì),“通過(guò)規(guī)范化的精神治療手段把療效結(jié)果數(shù)據(jù)化,如果能證明評(píng)估效果有效的話,產(chǎn)出會(huì)比預(yù)期快?!?/p>
“我們?yōu)椴∪嗽O(shè)計(jì)了各種社交中的場(chǎng)合,這些場(chǎng)景給人帶來(lái)的壓力感是逐漸遞增的。在特定場(chǎng)景中,患者會(huì)被要求完成指定的任務(wù)。”翼多公司合伙人、戰(zhàn)略市場(chǎng)總監(jiān)張威介紹,“比如,在設(shè)計(jì)的入門場(chǎng)景里,患者會(huì)置身于一個(gè)咖啡館,他會(huì)被要求去見一個(gè)陌生客戶遞交一份文件,這是一個(gè)簡(jiǎn)單的一對(duì)一場(chǎng)景。之后慢慢過(guò)渡到一對(duì)多、多對(duì)多的復(fù)雜場(chǎng)景。通過(guò)觀察病人的反應(yīng),后臺(tái)操作的心理醫(yī)生可以選擇即時(shí)增強(qiáng)或減輕治療級(jí)別。”
“ VR在精神科治療上的應(yīng)用可能是無(wú)限的 ?!?/strong>徐一峰說(shuō),“在這項(xiàng)目完成后,我們還會(huì)在別的心理疾病上進(jìn)行嘗試?!?strong>目前在國(guó)外,虛擬現(xiàn)實(shí)還被用于治療退伍老兵的創(chuàng)傷后遺癥、殘障人士的幻肢痛、兒童多動(dòng)癥、自閉癥、認(rèn)知功能障礙等,甚至對(duì)于改善恐高癥、幽閉恐懼癥、飛機(jī)恐懼癥都有效果。
VR+AR讓醫(yī)生可以在“手上”看片
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)決定了它的應(yīng)用場(chǎng)景和圖像和視覺影像密切相關(guān),因而讓醫(yī)療影像設(shè)備企業(yè)看到了其中的價(jià)值。
“早在3年前,我們開始在VR/AR領(lǐng)域發(fā)力。VR技術(shù)最顯著的特點(diǎn)就是具有沉浸感、交互性和構(gòu)想性,給操作者直觀真實(shí)的體驗(yàn)。這正是醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域希望能夠帶給醫(yī)生的?!?上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司軟件事業(yè)部高級(jí)圖像處理研發(fā)總監(jiān)王帥告訴澎湃新聞?dòng)浾摺?/p>
“所以對(duì)于醫(yī)學(xué)圖像處理軟件,我們一直在思考是否可以使用VR、AR技術(shù),為醫(yī)生提供一種簡(jiǎn)單交互方式來(lái)觀察病變結(jié)構(gòu),從而提高診斷效率和降低誤診率?!蓖鯉浾f(shuō)。
今年聯(lián)影公司推出了一項(xiàng)結(jié)合了VR(虛擬現(xiàn)實(shí))和AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備, 它以4D圖像的方式幫助醫(yī)生360度真實(shí)、動(dòng)態(tài)地觀察解剖組織的結(jié)構(gòu)和變化 。換句話說(shuō), 以后醫(yī)生給病人做診斷時(shí)看到的不再是平面二維的片子,而是一個(gè)立體的動(dòng)態(tài)的圖像,診斷精確度將大大提高。
澎湃新聞?dòng)浾邔?shí)地體驗(yàn)了這一技術(shù):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(xiàn)在記者手心,隨著手勢(shì)的緩緩轉(zhuǎn)動(dòng),一顆跳動(dòng)的心臟就在手上旋轉(zhuǎn)起來(lái),可以拿到眼前360度湊近觀察。
“ VR技術(shù)只有結(jié)合非常具體的臨床場(chǎng)景,真正解決臨床問題,才能為醫(yī)生及患者帶來(lái)實(shí)際的價(jià)值 。”王帥稱,這一技術(shù)讓醫(yī)生提供真正意義上的4D全視角、連續(xù)進(jìn)行的MPR(多平面重建)觀測(cè)方法,通過(guò)簡(jiǎn)單的交互方式,模擬真實(shí)空間中觀察物體的方式,讓醫(yī)生從任意角度、自由的觀察病變結(jié)構(gòu)。
王帥表示,隨著技術(shù)的發(fā)展醫(yī)學(xué)影像逐漸從傳統(tǒng)的2D時(shí)代過(guò)渡到3D、4D,甚至5D是行業(yè)發(fā)展的需要。在醫(yī)療軟件領(lǐng)域的應(yīng)用,不僅依靠VR、 AR技術(shù)本身發(fā)展,實(shí)際上更加依賴于醫(yī)療設(shè)備成像技術(shù)、高級(jí)醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)、醫(yī)學(xué)圖像可視化技術(shù)、醫(yī)療信息技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、計(jì)算輔助診斷技術(shù)、臨床診斷等多方面的深厚積累和人才儲(chǔ)備。
幫助“漸凍人”上網(wǎng)的眼動(dòng)儀
“在互聯(lián)網(wǎng)的世界里,沒有人知道我是一個(gè)癱瘓了十多年的漸凍人?!奔易∩綎|淄博的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病患者張明(化名),通過(guò)眼動(dòng)儀在面前的電腦屏幕上打出一行字。
運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病又稱肌萎縮側(cè)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(huì)逐漸無(wú)力和萎縮,進(jìn)一步惡化之后會(huì)喪失語(yǔ)言能力, 全身只有大腦和眼睛可以自主運(yùn)動(dòng)。
在使用眼動(dòng)儀之前,張明每天的生活就是躺在床上,等著家人來(lái)料理他的三餐和起居?!澳菢拥娜兆雍偷人罒o(wú)異?!睆埫鞅硎?。在患病之前他曾經(jīng)是淄博市殘聯(lián)的一名工作人員,在去年他通過(guò)殘聯(lián)得知了眼動(dòng)儀這款設(shè)備。
眼動(dòng)儀是一款連接電腦的設(shè)備,看上去就像是一個(gè)家用機(jī)頂盒。 它通過(guò)近紅外線反射原理對(duì)人眼進(jìn)行定位,檢測(cè)和記錄眼睛瞳孔所看的位置,從而代替觸摸、點(diǎn)擊等傳統(tǒng)人機(jī)交互方式。
現(xiàn)在張明每天坐在安裝了眼動(dòng)儀的電腦面前,通過(guò)眼睛的操作上網(wǎng)、聊微信、看電子書、玩游戲等;還可以通過(guò)智能家居軟件控制家里電器的開關(guān):開關(guān)燈、拉窗簾、開關(guān)風(fēng)扇等操作全部可以通過(guò)眼睛操作電腦頁(yè)面完成,不再需要家人的協(xié)助。
張明使用的眼動(dòng)儀由上海青研信息技術(shù)有限公司研發(fā)。該公司總經(jīng)理杜煜告訴澎湃新聞?dòng)浾撸?眼動(dòng)儀所用到的核心技術(shù)為眼球追蹤 。公司起初是為VR頭盔、VR眼鏡等虛擬現(xiàn)實(shí)硬件廠商定制其中所需的眼球追蹤模塊。后來(lái)公司認(rèn)為這一技術(shù)獨(dú)立出來(lái),可以發(fā)揮更大的社會(huì)效用,能夠改善行動(dòng)不便人群的生活質(zhì)量,于是推出了眼動(dòng)儀這款產(chǎn)品。
“嚴(yán)格來(lái)說(shuō)借助眼球運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行交互操作不是VR技術(shù)本身,而是VR硬件所需技術(shù)的一個(gè)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(dòng),但是大腦還是清醒的 。因?yàn)椴荒軇?dòng)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(dòng)儀,漸凍人就可以在網(wǎng)絡(luò)上和通過(guò)打字和別人交流。而對(duì)家人來(lái)說(shuō)也減輕了負(fù)擔(dān),降低了照料成本,可以說(shuō)既有社會(huì)價(jià)值又有經(jīng)濟(jì)價(jià)值?!倍澎险f(shuō)道。
VR直播教學(xué):全國(guó)各地醫(yī)生可身臨其境觀摩頂尖專家手術(shù)
張威此前有8年的眼科臨床醫(yī)生工作經(jīng)驗(yàn),在他看來(lái),VR+醫(yī)療最容易實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)領(lǐng)域,除了精神科之外,還有一個(gè)就是外科,但在外科領(lǐng)域不是用于治療,而是醫(yī)生培訓(xùn)。
“醫(yī)學(xué)研究生或者年輕醫(yī)生在可以上手術(shù)臺(tái)之前必須要經(jīng)歷上百場(chǎng)的手術(shù)觀摩。在以往由于場(chǎng)地有限,一臺(tái)手術(shù)只能有很少的人在一旁學(xué)習(xí),甚至還看得不是很清楚?!睆埻f(shuō)。
7月5日,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院第二醫(yī)院眼科中心手術(shù)室人頭攢動(dòng), 許多眼科研究生和醫(yī)生在此親歷了一場(chǎng)眼科手術(shù)的VR直播 。在此次手術(shù)中操刀的是國(guó)內(nèi)頂尖的眼科手術(shù)專家姚克教授及他的團(tuán)隊(duì)。
一名參加了手術(shù)直播的學(xué)員表示,醫(yī)學(xué)手術(shù)的精確度要求在分毫之間,主刀醫(yī)生運(yùn)刀的角度、力度、分寸的把握必須要看得非常仔細(xì)。尤其是眼科手術(shù)通過(guò)2D顯示器觀看真實(shí)體驗(yàn)度一般,學(xué)習(xí)效果差強(qiáng)人意。 但VR直播教學(xué)可以給人身臨其境之感。并且還可以不受空間限制,讓遠(yuǎn)在全國(guó)各地的醫(yī)生都有機(jī)會(huì)觀摩頂尖專家手術(shù)。
VR手術(shù)直播所需的觀看設(shè)備就是一副簡(jiǎn)單的手機(jī)版VR眼鏡。
“目前在外科領(lǐng)域運(yùn)用的VR手術(shù)直播還只是3D的,能讓學(xué)員僅在畫面上獲得參與感。 未來(lái)我們還想通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)4D外科手術(shù),通過(guò)設(shè)備的接觸或者震顫能讓觀摩者感受到醫(yī)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?dòng)浾摺?/p>
醫(yī)學(xué)專家、上海中山醫(yī)院前黨委書記秦新裕表示,以前培養(yǎng)一名可以站上手術(shù)臺(tái)的外科醫(yī)生至少需要十年的時(shí)間,而VR直播教學(xué)在未來(lái)有望縮短這一時(shí)間。
除了用于醫(yī)生培訓(xùn),不少VR手術(shù)直播也開始邀請(qǐng)患者的家屬甚至患者本人一起觀看。目的就是通過(guò)直觀的手術(shù)過(guò)程, 改變傳統(tǒng)用紙筆勾畫術(shù)前講解模式,增進(jìn)醫(yī)患雙方的理解,減少醫(yī)患矛盾。
醫(yī)生正在體驗(yàn)VR人體教學(xué)軟件。
記者還從翼多公司了解到,目前他們還有另外一套醫(yī)生教學(xué)的VR軟件。它可以幫助醫(yī)學(xué)生熟悉人體的肌肉組織、神經(jīng)、血管、骨骼等構(gòu)造。當(dāng)學(xué)員用 VR手柄指向人體的某一個(gè)器官時(shí),可以把它分拆下來(lái)近距離觀察。當(dāng)學(xué)員把手柄舉得足夠近,就能一下子進(jìn)入人體器官內(nèi)部,可以看到大腦、血管等內(nèi)部的構(gòu)造和運(yùn)作情況。
高盛在年初發(fā)布的VR研究報(bào)告中表示,與消費(fèi)者市場(chǎng)相比,使用 VR、AR設(shè)備的醫(yī)生數(shù)量相對(duì)較少。更大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)在于特定軟件,而不是所銷售的硬件。對(duì)于架構(gòu)師和工程師而言,CAD軟件每年的規(guī)模為1000美元至 5000美元。以此作為對(duì)比,基于1500美元的軟件訂閱成本,預(yù)計(jì)2020年將有80萬(wàn)醫(yī)生和EMT(緊急醫(yī)療救護(hù)技術(shù)員)使用 VR、AR技術(shù),而2025年將達(dá)到340萬(wàn)。
評(píng)論