根據(jù)中國紅十字會統(tǒng)計，全國每年非正常死亡人數(shù)超八百萬，其中因arget="_blank">醫(yī)療事故致死的約有四十萬人(包括因藥物致死)。這其中，疲勞失神、病情誤判、操作失誤等人為原因造成的案例占到絕大部分。
先別覺得這是醫(yī)務(wù)人員的不負(fù)責(zé)任，我們來感受醫(yī)生平均下來的工作強度，69.2%的醫(yī)生每周工作時間超過50小時，59.7%的醫(yī)生每半日需要看超過30例患者。在此情況下，想要保證工作8小時內(nèi)精神每分每秒都高度集中幾乎是不可能的。
以前曾有人幻想，這時候如果我們擁有集成了谷歌、愛普生、Realmax或者meta等智能眼鏡的智能化醫(yī)療信息方案，這些失誤或者遺漏都將從根本上得到改善。
試想一下，醫(yī)務(wù)人員在工作中都利用智能眼鏡聯(lián)網(wǎng)跟蹤患者信息，早上交接智能眼鏡會一一引導(dǎo)你完成所有患者信息更新核實，防止貽誤重要病情變化或醫(yī)囑要求;與其它設(shè)備連接，在患者危急情況下(如心跳驟停)可直接紅色報警。種種這些必將大大減少因為工作人員失誤等造成的醫(yī)療事故。
先來看幾個案例吧，2015年12月，來自明尼蘇達州Nicklaus兒童醫(yī)院的醫(yī)生們利用谷歌Cardboard進行了一例體外循環(huán)心臟手術(shù)，挽救了一個四個月大的小生命。2016年1月20日，Realmax在上海展示了刨婦產(chǎn)手術(shù)和臂骨骨折手術(shù)示意案例……
隨著AR技術(shù)的發(fā)展，那些幻想正在實現(xiàn)。
據(jù)AR in China最近期的統(tǒng)計，如今國內(nèi)從事AR應(yīng)用開發(fā)的企業(yè)有200多家，其中80%傾向和已開發(fā)游戲類應(yīng)用，剩余的也多偏向影視、購物等生活類應(yīng)用。而專注在醫(yī)健領(lǐng)域的應(yīng)用，根據(jù)公開信息推測目前不超過10家。而在海外，據(jù)CBInsights、CrunchBase、AngelList網(wǎng)站的綜合數(shù)據(jù)查詢，目前有30家左右初創(chuàng)公司正專注在AR醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域。其中9家初創(chuàng)公司獲得融資，總?cè)谫Y額達5.52億美元，獲投率達到了30%。AR在醫(yī)健領(lǐng)域的應(yīng)用還處于藍(lán)海探索期。
目前比較成熟的AR醫(yī)療應(yīng)用是關(guān)于血管照明，通過PC應(yīng)用軟件幫助醫(yī)務(wù)人員在手術(shù)中能夠查看隱藏的血管。此前，心臟病專家借助谷歌眼鏡疏通了一位49歲男患者阻塞的右冠狀動脈。冠狀動脈成像(CTA)和三維數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在智能眼鏡的顯示器上，根據(jù)這些實時放大圖像，醫(yī)生可以方便地將血液導(dǎo)流到動脈。
不同于傳統(tǒng)手術(shù)，AR的介入就像一個"AR放大鏡"，直接放大手術(shù)創(chuàng)口，患者的彩超、MRI、CT圖像等將直接映在手術(shù)部位，讓醫(yī)生能夠看到肉眼難以分辨的細(xì)微情況，獲得“透視”功能，大大提高手術(shù)操作的效率和舒適度。
第二個是醫(yī)療設(shè)備營銷可視化。Hologic是一家致力于開發(fā)女性健康方面的影像系統(tǒng)和診斷檢測產(chǎn)品的公司，開發(fā)的一款應(yīng)用 Hologic Augmented Reality app，主要是讓目標(biāo)用戶在購買設(shè)備之前就能有一個直觀地視覺體驗，并且還能實時互動。此外，Hologic的銷售人員能隨時隨地帶著這款3D增強現(xiàn)實設(shè)備臨床應(yīng)用向用戶展現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備是如何融入現(xiàn)有設(shè)置的。
當(dāng)然除了AR之外，最先引起熱潮的VR技術(shù)也正在醫(yī)療上大放光彩。
醫(yī)療上新一代的“麻醉劑”
在醫(yī)療保健過程中，如何減輕手術(shù)痛苦，如何解決人們的心理健康問題，這些都是大家所關(guān)注的問題。而VR/AR給了醫(yī)療行業(yè)一個新未來，它正在悄無聲息地改變著醫(yī)療保健行業(yè)。
接受重度燒傷治療是一段痛苦的經(jīng)歷。傷口清理和繃帶變化都會引發(fā)疼痛，即便使用嗎啡等麻醉藥物，仍有86%的病人會感到或多或少的疼痛，并且大量使用還會對身體造成一定傷害。1996年，華盛頓大學(xué)人機界面技術(shù)實驗室(HITLab)研究人員發(fā)現(xiàn)孩子們在玩游戲時是越來越全神貫注后，想出了為治療燒傷提供VR游戲，假設(shè)沉浸在游戲中會為病人帶來積極療效，他們會更專注于游戲，而減輕對疼痛的注意力。
美國羅耀拉大學(xué)醫(yī)院正利用一個名為"SnowWorld"的VR游戲緩解燒傷病人的傷痛。這個虛擬的冰雪世界有冰冷的河流和瀑布，還有雪人和企鵝。病人可以飛躍冰雪覆蓋的峽谷或者投擲雪球，此時他們的注意力完全集中于冰雪世界，無暇顧及傷痛。
25歲的三度燒傷病人Austin Mackay嘗試了這個理療項目，他說：“這比普通的理療要有趣得多。在虛擬現(xiàn)實的世界中，我完全被吸引住了。我?guī)缀醺杏X不到治療過程中身體移動所帶來的疼痛，甚至不知道自己是不是真的在理療。我完全陶醉在游戲中了。”
戴上VR頭盔，患者就會進入到游戲中，所有測試顯示，病人的疼痛級別會減輕，醫(yī)學(xué)手段對他們的療效也會更好。據(jù)調(diào)查，社會行為醫(yī)學(xué)2011年發(fā)布的調(diào)查展示了浸入式游戲作為止痛劑的強大作用。并且現(xiàn)在這項技術(shù)已經(jīng)被美國軍方使用，幫助受傷的士兵接受治療。
另一方面，虛擬現(xiàn)實還將可能成為治療心理疾病的解決方案之一。《連線》雜志此前報道稱，斯坦福研究人員正試驗利用谷歌眼鏡幫助自閉癥兒童分辨和識別不同情緒，以此讓他們掌握互動技能。英國紐卡斯特大學(xué)(Newcastle University)也在PLOS ONE上發(fā)布研究，稱他們正在利用“藍(lán)屋”(Blue Room)系統(tǒng)將VR用于治療心理恐懼，幫助患者重返正常生活。
這一實驗的對象是九個7到13歲的男孩，他們被放置在360度無死角的全息影像世界“藍(lán)屋”中，周圍播放著此前對孩子造成心理創(chuàng)傷的畫面。心理學(xué)家在“藍(lán)屋”內(nèi)陪伴他們，引導(dǎo)他們逐步適應(yīng)環(huán)境，最終幫助他們克服恐懼。實驗結(jié)果表明，9個孩子中有8個能夠良好地處理恐懼情境，其中4個孩子完全擺脫了心理恐懼。
醫(yī)療教學(xué)培訓(xùn)
據(jù)統(tǒng)計，早在1993年，全球市場上出現(xiàn)的805個虛擬現(xiàn)實應(yīng)用系統(tǒng)中就有49個應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，主要應(yīng)用在虛擬人體、醫(yī)學(xué)圖像學(xué)、藥物分子研究等方面。
大家都知道，在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教育中，如人體標(biāo)本解剖和各種手術(shù)實訓(xùn)，受標(biāo)本、場地等限制，實訓(xùn)費用高昂;同時，醫(yī)學(xué)生不能通過反復(fù)在病人身上進行操作來提高臨床實踐能力、臨床實踐具有較大風(fēng)險等。而虛擬現(xiàn)實的直觀和體驗特性卻可以很好地解決以上問題。
目前在醫(yī)學(xué)教育上應(yīng)用較多的有虛擬人體解剖學(xué)、手術(shù)訓(xùn)練教學(xué)、虛擬實驗室、虛擬醫(yī)院。類別也從內(nèi)容、軟件到硬件，甚至還有從事交叉研發(fā)的，比如，Oculus涉足了內(nèi)容、硬件和軟件等方面，微軟HoloLens則是軟硬件結(jié)合等。
虛擬人體解剖學(xué)，可在顯示人體組織器官解剖結(jié)構(gòu)的同時，顯示其斷面解剖結(jié)構(gòu)，并可以任意旋轉(zhuǎn)，提供器官或結(jié)構(gòu)在人體空間中的準(zhǔn)確定位、三維測量數(shù)據(jù)和立體圖像，比起傳統(tǒng)的掛圖式解剖教學(xué)直觀、立體了不少。
此前，美國加州健康科學(xué)西部大學(xué)(波莫納)開設(shè)了一個虛擬現(xiàn)實學(xué)習(xí)中心，該中心擁有四種VR技術(shù)、zSpace顯示屏、Anatomage虛擬解剖臺、Oculus Rift和iPad上的斯坦福大學(xué)解剖模型，旨在幫助學(xué)生利用VR學(xué)習(xí)牙科、骨科、獸醫(yī)、物理治療和護理等知識。
美國加州健康科學(xué)西部大學(xué)開設(shè)虛擬現(xiàn)實學(xué)習(xí)中心
臺灣柯惠醫(yī)療臨床培訓(xùn)中心也在利用計算機和專業(yè)軟件構(gòu)造，提供VR醫(yī)療培訓(xùn)。該中心不僅為醫(yī)生提供了更逼真的實驗環(huán)境，還減少了傳統(tǒng)培訓(xùn)對動物的傷害。創(chuàng)始人李顯達在接受《第一財經(jīng)日報》采訪時提到：“從2014年10月到現(xiàn)在，已經(jīng)有400位急救和麻醉相關(guān)的專業(yè)醫(yī)療人員在這里進行了培訓(xùn)，這樣更逼近現(xiàn)實的培訓(xùn)效果比以往更強。”
Mario Viceconti是謝菲爾德大學(xué)的教授兼Insigneo研究所硅膠醫(yī)療主管，他們正投入一個歐洲項目，開發(fā)“虛擬生理人體”(VPH)。超過2億歐元已經(jīng)投入創(chuàng)造真實可靠的人體模型,這為外科醫(yī)生和臨床醫(yī)生投入一些最具挑戰(zhàn)性的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了準(zhǔn)確的預(yù)測。
Viceconti的同事們正在開發(fā)的模型可以為外科醫(yī)生提供決策的實時反饋。挑戰(zhàn)很艱巨。“我們需要把非常準(zhǔn)確的模型和夸大的現(xiàn)實合并，所以外科醫(yī)生會問“如果我這樣做，會發(fā)生什么?”這是目前無法做到的，但Viceconti想象外科醫(yī)生可以使用虛擬模型作為手術(shù)期所有決策的參考點。比如說換膝手術(shù)。在手術(shù)中，外科醫(yī)生需要決定從哪進入身體，切割韌帶和組織,也要考慮把假肢器官放在哪。所有這些都會對病人未來的工作能力和功能產(chǎn)生真正的影響。虛擬人體模型可以根據(jù)病人的實際生理提供建議。“這能改變生活，”Viceconti說。
據(jù)研究機構(gòu)RnR Market Research發(fā)布的的虛擬現(xiàn)實醫(yī)療服務(wù)市場研究報告顯示，2014到2019年間，全球VR醫(yī)療服務(wù)市場的復(fù)合增長率將達到19.37%。
虛擬實驗室
上述的醫(yī)療教學(xué)應(yīng)用場景催生了虛擬實驗室的形成，在這種實驗室里，學(xué)生有著充分的實驗自主權(quán)，能仿真實現(xiàn)各種實際的甚至不可視、不可摸、不可入、危險性高的實驗以及想象的實驗場景。許多醫(yī)學(xué)教育中的實驗和臨床相關(guān)實驗都可以在虛擬實驗室中進行。
目前國際上有代表性的醫(yī)學(xué)虛擬實驗室有：霍華德 · 休斯醫(yī)學(xué)研究所 ( The Howard Hughes Medical Institute, HHMI)開發(fā)的心臟病實驗室、神經(jīng)生理學(xué)實驗室等。
在加拿大麥吉爾大學(xué)的蒙特利爾神經(jīng)中心，正在使用被認(rèn)為是世界上最先進的神經(jīng)外科學(xué)工具之一的 Neuro Touch Cranio。利用這套工具，神外科醫(yī)生可以在沒有患者的情況下模擬復(fù)雜的手術(shù)過程。這項技術(shù)使醫(yī)生能獲得和真實外科手術(shù)中握著手術(shù)工具一樣的感受。這個設(shè)備也包括一個屏幕，在屏幕上顯示腦組織腫瘤的鮮明模擬，同時也模擬了對腫瘤和其周圍組織進行外科學(xué)手術(shù)的工具和手術(shù)的效果。這種模擬器目前正在進行訓(xùn)練研究，幾年后它才能真正用于神經(jīng)外科學(xué)的職業(yè)訓(xùn)練。
此外，還有虛擬醫(yī)院的出現(xiàn)。通過使醫(yī)學(xué)專家信息數(shù)字化，降低訪問醫(yī)學(xué)信息的門檻，方便可訪問治療點的醫(yī)療人員和其他人員(如患者)的訪問。虛擬醫(yī)院分為患者網(wǎng)頁、醫(yī)護人員網(wǎng)頁、管理人員網(wǎng)頁等，可供進行虛擬練習(xí)使用。
國內(nèi)醫(yī)療相關(guān)的VR創(chuàng)業(yè)項目也并不在少數(shù)。形勢看起來一片大好，但在醫(yī)療行業(yè)，超高精度、準(zhǔn)確是第一要義，而目前卻因為受限于技術(shù)，仍存在影像觀看清晰度不夠，細(xì)節(jié)丟失嚴(yán)重等問題。阿爾法公社創(chuàng)始合伙人許四清也曾就此問題提出質(zhì)疑：“VR領(lǐng)域用在醫(yī)療里面不是不行，就是太早了。因為就拿醫(yī)療手術(shù)的錄像直播教學(xué)來說，先高清，你先看清楚護士和醫(yī)生他們手上拿了什么、站在哪里再說，其他根本不重要。”