vr在医疗领域的应用案例分析

医疗VR（虚拟现实）是一个给人无限遐想的领域，它不再只存在于科幻小说爱好者的想象中，而是已经走进了临床研究者和现实生活中的医疗工作者的视野。虽然这是一个全新的领域，还不为大众所知，但是医疗VR技术是对患者的生活和医生的工作都可以产生积极影响的应用。

医疗健康信息咨询公司Kalorama Information发布了一份报告，该报告称医疗领域的虚拟现实技术（VR）和现实增强技术（AR）的应用市场已经从2012年的5.25亿美元增长到了2017年的9.76亿美元。这份报告无疑给很多看好VR的人吃了一颗定心丸，或许这一次，VR不再是昙花一现的潮流，而将驻足在我们的生活中，给每一个人的生活带来真实的改变。

实际上，虚拟现实技术已经被证明可以治疗疼痛、恐惧症、创伤后应激障碍，帮助人们戒烟，甚至解决牙齿问题……近日，美国著名数字健康媒体MobiHealthNews统计了虚拟现实技术在医疗行业应用的15个案例。创鉴汇为您整理丰富了这15个案例，以期让更多人了解未来虚拟现实可能与人类健康产生的关联。

VR在医疗领域的最新应用案例

医生和科学家一样，工作内容主要是识别、分析和解决问题，所以他们总是利用新技术帮助改善患者健康的先驱者。健康在美国经济中占据20％的份额，而技术在美国经济中占据超过10％的份额，如此份额比例，这两个板块哪怕发生微小改善都会引起很大的影响。比如，培训略有改善、测试或工具稍微改进一些，或者诊断更快点，均有可能挽救数以千计的生命，乃至节约数十亿美元。因此，在医学领域，有很多新型虚拟和增强现实技术的早期创新。

Osso VR

“如今的医生仍热是一边做手术一边学习，而不是在练习中学习。他们不能一开始在患者身上练习。芝加哥大学神经外科医生LeonardKranzler博士说：

如今，我们发现新的VR和AR应用程序在健康领域的七个运用主题：

（1）培训（2）教育（3）可视化（4）心理学（5）远程医疗和远程外科（6）屏幕整合和（7）身体训练、健康和健身。

主要专注于虚拟现实的应用 - 通过对患者特异性解剖和病理学的现实数字模拟来完全替代现实中的患者。

增强现实就像飞行员的“头显”（HUD），可以将数据放在用户视野中，在医疗行业具有许多令人信服的应用程序。根据信息提示，我们发现一个AR Health初创公司Echopixel，他们以隐身模式对真实患者进行CT扫描。医生整天都被屏幕包围，但是他们必须远离病人看这些图。AR头盔解决了这个问题，同时开创了全新的创新领域。医疗保健领域会先出现很多技术变革。

Osso VR的首席执行官兼创始人JustinBarad是一名练习型儿科骨科医师。以前，他是游戏开发商。Barad了解到矫形外科医生面临的挑战，特别是在学习新技术和设备方面。于是他根据自己在互动媒体的背景为培养外科医生创造了重要的新工具。“外科医生以可转移性的谬误观点开展工作，这意味着我们需要相信，因为我们擅长于某种手术，所以我们也会擅长另一种手术。数据表明，我们一开始都是菜鸟，不管我们有什么样的其他工具和方法的经验。”Barad博士说，这是在临床医学中引入新技术和设备非常困难的原因之一，在某种程度上，专家在实践中学习技术既困难又危险。

医院工作人员经常戏谑那些需要紧急手术的事故受害者以及无家可归者为“MRBs”，即“医疗人员福利”的缩写。这些医务人员受过高等教育，并观察过许多手术，但是在对病人进行手术之前，他们只能在一具尸体上操作。所以他们比有经验的外科医生差300％。”他们说：“在医学院，看到一个，做一个，教一个。” 这是信心的培养过程，但事实是你需要做50到100台手术，才能达到熟练的程度。”Barad说。

Sawbones.com

老方式还是主流方式。Sawbones成立于1975年，为外科医生培训创造了现实的塑料模型。

如今，Osso使用虚拟现实使外科医生能够进行真正的矫形外科手术，不再采用Sawbones Corp.创建的古老复杂且昂贵的手动模拟。Sawbones为骨科训练和实践提供了逼真的模制塑料模型。这些型号很昂贵的，但只能使用一次。 Osso VR的大部分业务来自于医疗设备制造商。不过，现在有一种方法可以让外科医生在使用新的植入物和技术的同时对其进行培训。研究显示，使用Osso系统训练的外科医生的测试结果与使用当前方法训练的测试结果一样好。

ImmersiveTouch位于芝加哥的伊利诺伊州，成立于2005年，是一家外科模拟公司，使用Vive和Rift头戴式显示器（HMD）以及患者特异性解剖和触觉（触觉）反馈，用于培训外科医生和团队成员，并教育患者本身。首席运营官Jay Banerjee表示：该公司为神经外科、矫形外科、眼科、耳鼻喉科和MIS手术提供了帮助。

“该技术充分展示VR技术给外科医生带来的重大转变。“对照使用现有培训方法小组的手术误差，ImmersiveTouch培训带来的误差减少了54％。” 许多精英医疗教育机构，包括克利夫兰诊所、约翰霍普金斯大学和芝加哥大学目前正在使用ImmersiveTouch，使用通用病例库来训练他们的医护人员手术流程。

Immersive Touch

Immersive Touch 使用3D系统的Vive头盔和机器人来创建触觉（触摸）反馈，从而培训外科医生并为患者制定特定的计划。

“我们是全国首家将VR手术训练与触觉技术相结合的公司。ImmersiveTouch首席执行官Pat Banerjee表示：“您的手可以感受到手术，并且能够在3D人体患者身上辨别皮肤、肌肉和骨骼之间的差异。” The Mission Rehearsal虚拟现实环境对x射线扭曲和其他可能歪曲病人解剖学传统成像的巨大改进”。

Immersivetouch

Immersive Touch 支持外科医生从各种可行角度查看颅骨、肿瘤和循环系统。

最近，位于新德里的全印度医学科学研究所（AIIMS）的外科医生使用了ImmersiveTouch Mission Rehearsal虚拟现实手术平台，为一个非常罕见的外科手术做准备，手术需要分离头部共同连接的暹罗双胞胎。使用VR和触觉像患者的触觉机器人，外科医生能够将自己沉浸在3D虚拟手术室中。引导40名外科手术人员的Deepak Gupta博士说：“我们可以看到、感觉和研究连接的组织，讨论解剖结构，并多次论证手术途径，从而制定出最有效的手术方案。

Surgical Theater

全世界超过100家医院使用Surgical Theater，这是一种用于手术可视化和规划的VR系统，拥有FDA专利授权。

Surgical Theater是位于俄亥俄州克利夫兰的初创公司，他们正在改变外科医生与患者协商的方式、规划复杂的外科手术，并在手术中和术后评估中使用医学成像进行导航。他们的 SuRgical Planning （SRP）技术是首个也是唯一的专利和FDA批准的神经外科术前规划平台。SRP使用患者自己的CT或MRI来创建动态3D模型，手术团队可以使用这些进行术前规划。

Surgical Theater

Moty Avisar（中间）为首席执行官兼总裁、联合创始人。共同创始人Alon Geri（右）为工程副总裁。Warren R. Selman博士（左）为医学主任。 Avisar是前以色列空军研发干事，负责开发大型飞行模拟。他说他在医疗技术方面的工作也是以前经验的自然延伸。

使用前以色列空军干事Moty Avisar和Alon Geri开发的飞行模拟器技术，Surgical Theater使神经外科医生在手术前能够“飞越”任务现场，甚至排练复杂的程序。“Surgical Theater 技术为您提供惊人的能力，您可以沉浸在解剖结构中，提前在大脑里排练整个操作流程，还可让您在复杂手术的关键步骤中重新定位自己。”Neil Martin博士解释说。根据市场分析公司都柏林研究与市场的一份名为《虚拟病人模拟市场分析与趋势 - 技术、产品 - 2025年预测》研究报告，全球虚拟患者模拟市场预计在未来十年的复合年增长率将达到19.6％，到2025年将达到14.9亿美元。

鉴于VR的临床应用取得的显着进步，医学院校的使用量显著增加并不奇怪。加利福尼亚大学的圣弗朗西斯分校医学院正在Organon中使用HTC Vive，柯林斯堡科罗拉多州立大学也为其本科解剖学课程添加了VR设备，其使用已经传播到了街对面的医学院。

“尸体和教科书在教学内容传达方面有局限性。而在虚拟现实中学习，可以得到改善，医学生可以从皮肤层、骨骼、身体各个角度学习，每一层都可以独立移动，因此医学生可以看到肌肉和神经和器官之间关系，如果有需要，还可以放大到微观层面，这是一种几乎像拼凑在一起的学习体验。”解剖学教授Derek Harmon博士说。

和教育运用《Organon》一样，深受欢迎的免费VR应用程序VR游戏《身体VR：细胞之旅（The Body VR： Journey Insidea Cell）》（支持Steam平台和 Rift 、Vive）下载量超过50万次。《解剖观察者》将患者的MRI和CT扫描带入VR。 然而，《The Body VR》的核心是高度具体的应用程序《Colon Crossing》，现如今已是与200家医院参与临床研究的主题。联合创始人兼首席技术官Mo Ben告诉我：“现在还很早，但医疗领域接受这种新技术，他们灵活、个性化并且成本廉价。有人愿意支付五万美元来制作视频”。 Mo表示，该公司还在设想一个数字医疗保健系统，其中身体的大型分层3D视图将是我们个人保健记录的理想界面。

Case Western

凯斯西储大学工程师与医学院合作，创建了一个令人难以置信的Holo解剖应用程序。该大学正在努力使这项发明商业化。

牙科学校已经使用虚拟现实几十年了。牙科模拟不需要HMD，但是培养牙医和培养飞行员一样烧钱。牙科模拟器具有真正的仪器和机器人反馈。牙科学生站在模型边上，看着相邻的屏幕上播放的超逼真实时3D图像的程序模拟。VR可以明显降低这些模拟器的成本。

兽医行业也正在寻求VR的教育需求。《LlamaZOOInteractive》与国际领先的大学和解剖学家合作创建了世界上第一个由MRI和CT数据构建的虚拟现实犬解剖软件《JetsonVR》。德克萨斯A＆M于2016年在SXSW展示了一个略有些粗糙的犬解剖学版本。

虚拟现实应用程序正在拯救世界各地医院的生命，并在决策者手中得到更多的转化。同时，下一代的医生，如今医学院的学生们也正是第一批生活中充斥着智能手机及数字化的一代。像前任游戏设计师，矫形外科医生，Osso VR创始人Justin Barad说的那样，这些年轻的医生正在使用这种技术，期待用这种技术解决所面临问题，并且制定解决方案。

VR在医疗领域的五大应用场景

1 VR带你“亲身”体验手术操作

在2016年4月14日，专攻癌症手速的Shafi Ahmed医生在皇家伦敦医院使用VR相机完成了手术，这也是医学发展史上的首次VR手术。每个人都可以通过 Medical Realities 网和or APP中的VR直接实时参与手术的进行。从开普敦的医学生到西雅图的记者，每个人都可以跟随两个360°的摄像头实时观察到Shafi Ahmed医生是如何切除患者癌组织的。

VR将医学教学与学习体验提升到一个新高度。过去，只有少数临床医学生才能获得见习机会，观察医生实施手术的具体过程。因此，对于临床系的医学生而言，学习并掌握那些手术技巧是一件有难度的事情。然而随着VR技术的发展，VR摄像技术使医生的操作可以全球播放，医学院的学生也可以使用VR眼镜来实践手术。

2 医疗VR可以减轻慢性病患者的生活负担

对于慢性病患者来说，除了生理上的病痛折磨之外，普遍还要承受沉重的心理压力。Brennan Spiegel和他的团队在洛杉矶的Cedars-Sinai医院带领患者们走进了VR的世界，希望能够帮助他们释放心理压力，同时减轻他们的疼痛感。带上专用的VR眼镜之后，他们可以暂时从医院高高的围墙逃离，去往冰岛游览，欣赏美丽的风光，还可以与鲸鱼一起在深蓝色的海洋畅泳。

Spiegel 认为，通过VR技术帮助患者们减轻压力和疼痛，可以减少患者在病房及其他方面的医疗资源使用量。因此，VR医疗不仅可以改善患者在医院的体验，还可以在一定程度上减轻患者们在医疗保健方面的经济负担。

此外，还有一个由一群有激情的大学生开发的与之类似的项目，叫做Farmoo。 Henry是Farmoo项目的核心成员，据他表示，该项目旨在帮助青少年癌症患者分散化疗时的注意力，使他们可以更专注于VR游戏活动，而不是化疗本身。

3 让儿童患者们有家的感觉

对于儿童来说，离开父母独自待在医院里更是一种心理煎熬。他们会思念自己的父母、玩伴、他们习惯盖自己的被子、以及家里的舒适环境。现在，一家荷兰公司将儿童的这些愿望搬进现实。通过智能手机和VR眼镜，VisitU可以用360°摄像头全方位模拟患者家里、学校，以及生日聚会或足球比赛等特定场合。儿童们虽然在住院治疗，但仍可以感受正常生活。VR医疗帮助医院的患者与亲戚朋友们有了更多的时间与空间，有助于他们维系亲密的关系。

4 帮助医生体验老年患者的生活

你是否想过自己老去后的感觉？Embodied 实验室运用VR技术开发了“我们是阿尔弗雷德”的项目，以此向年轻医学生们展现“衰老”。在该项目中，每个人都可以拥有7分钟假想自己是阿尔弗雷德的体验，在7分钟体验中感受这名74岁患有视听障碍男子的生活。

开发者研究这个项目的最终目的是解决年轻医生与老年患者间的代沟问题，这能帮助医生对老年患者的体验产生共鸣，站在患者的角度上理解病情。

5 加快中风后的康复

对于在经历中风或脑创伤后幸存的患者，康复时间非常漫长。他们越早开始接受康复治疗，恢复原有的身体机能的可能性就越大。

瑞士Mindmaze公司开发了一种名为MindMotionPro的APP，它可以使患者在VR的帮助下“练习”手指或胳膊的活动。虽然这种活动并不会在实际中发生，但是可以提高患者的注意力、视觉、听觉的参与性。该APP可以使病人体验到这种本身无聊的重复性运动的乐趣，与只是无奈地躺在病床上相比，由此产生的精神鼓励可以帮助他们的创伤神经系统尽快恢复。