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        AR技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用前景

        2018-12-21 12:35:24尹紅果方福如
        特別健康·下半月 2018年10期
        關(guān)鍵詞:康復(fù)

        尹紅果 方福如

        【摘要】本文從AR技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用情況出發(fā),綜合探討AR技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景,旨在給康復(fù)相關(guān)人員提供參考。

        【關(guān)鍵詞】AR技術(shù);康復(fù);醫(yī)學(xué)

        【中圖分類號(hào)】R318.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-6851(2018)10-247-01

        1 引言

        當(dāng)前,新的科技革命孕育發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等高新技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí),正迅猛與健康服務(wù)融合,“互聯(lián)網(wǎng)+健康”行業(yè)已經(jīng)形成并不斷發(fā)展成熟。六部委聯(lián)合發(fā)文特別指出,要重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)基于AR(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)的智能康復(fù)輔具,重點(diǎn)突破增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用,著力改善康復(fù)醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和康復(fù)治療水平。本文從AR技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用情況出發(fā),綜合探討AR技術(shù)在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

        2 AR技術(shù)簡(jiǎn)介

        增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality,簡(jiǎn)稱AR)是一種全新的人機(jī)交互技術(shù),該技術(shù)主要利用計(jì)算機(jī)模擬真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)景觀,并通過(guò)逼真的視、聽(tīng)、觸、控等感官環(huán)境使用戶身臨其境的融入場(chǎng)景,在突破時(shí)間空間的基礎(chǔ)上,感受在實(shí)際生活中無(wú)法經(jīng)歷的奇妙體驗(yàn),達(dá)到用戶和環(huán)境自然交互的目的。AR技術(shù)不同于VR技術(shù),它主要強(qiáng)調(diào)虛實(shí)結(jié)合,并能有效、立體、逼真的將虛擬的圖像圖片、文字信息與真實(shí)世界的生活場(chǎng)景及自然景物緊密結(jié)合起來(lái)。目前,很多與各行各業(yè)相關(guān)的AR應(yīng)用已經(jīng)在Android和iPhone智能手機(jī)驚喜呈現(xiàn),這些成果的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用得到了人們的廣泛贊譽(yù)。

        3 AR技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

        增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域有巨大潛力和廣闊的發(fā)展空間,當(dāng)前,AR技術(shù)與醫(yī)療結(jié)合的案例早已屢見(jiàn)不鮮,并且在西方發(fā)達(dá)國(guó)家均有很多成功實(shí)例。AR技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在臨床診斷與治療、醫(yī)學(xué)干預(yù)研究、醫(yī)療教育培訓(xùn)、手術(shù)相關(guān)應(yīng)用和康復(fù)訓(xùn)練等方面??偠灾?,AR與醫(yī)療的結(jié)合主要可歸納成以下三類:第一類是最常見(jiàn)的應(yīng)用,即“做手術(shù)”類,第二類是“技能培訓(xùn)”類,第三類是“康復(fù)訓(xùn)練”類。

        4 AR技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用前景

        4.1 臨床康復(fù)治療方面的應(yīng)用

        當(dāng)前,AR技術(shù)在臨床康復(fù)治療方面的應(yīng)用最有希望發(fā)展成熟的是術(shù)前規(guī)劃和手術(shù)導(dǎo)航。絕大部分醫(yī)院術(shù)前規(guī)劃常規(guī)方法是通過(guò)觀察研究二維CT圖像來(lái)對(duì)患者病情進(jìn)行診斷,但通過(guò)二維平面圖像,不能多角度檢查患者身體,對(duì)病情診斷準(zhǔn)確度和全面性相應(yīng)缺失。如果將AR技術(shù)引入臨床,開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品,即可對(duì)患者的身體各個(gè)部位進(jìn)行360度全方位掃描,還可以針對(duì)某些異常部位進(jìn)行放大以觀察到更精密細(xì)節(jié)和內(nèi)部結(jié)構(gòu),當(dāng)前,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出利用操作筆進(jìn)行人體六維度(旋轉(zhuǎn)、平移、縮放、著色、切割)全面剖析的AR產(chǎn)品了,這對(duì)于臨床康復(fù)治療來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一大喜訊。

        手術(shù)導(dǎo)航方面,AR技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)需求高的領(lǐng)域,比如脊柱手術(shù)和腦部手術(shù)等,這類手術(shù)的操作要求高,難度大,以脊柱手術(shù)為例,一般要利用椎弓根釘技術(shù),該技術(shù)要在脊柱打螺釘,由于血管和神經(jīng)及其密集,置釘時(shí)產(chǎn)生偏差后果會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重。利用基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng),醫(yī)生便能明確的知道當(dāng)前的操作狀態(tài)和下一步操作,極大程度的降低了手術(shù)操作及定位錯(cuò)誤。就如同現(xiàn)實(shí)生活中的路線導(dǎo)航,在當(dāng)前路線明了的情況下,還可以得知導(dǎo)航所現(xiàn)實(shí)的整體路線規(guī)劃。據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)導(dǎo),EDDA科技公司采用了獨(dú)創(chuàng)的AI+QMR全息全定量虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了臨床康復(fù)治療手術(shù)導(dǎo)航,醫(yī)生可以利用該技術(shù)進(jìn)行類似身臨其境的臨床操作,并且只要通過(guò)特定的手勢(shì)、語(yǔ)音指令便可對(duì)從不從方位和角度對(duì)各種特殊設(shè)計(jì)的人體組織和器官進(jìn)行全方位,多角度的剖析以發(fā)現(xiàn)病灶。

        AR技術(shù)可以讓醫(yī)生真正做到透視人體直擊病灶,所謂的精準(zhǔn)醫(yī)療也不再和以往一樣僅僅依靠醫(yī)務(wù)人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)直覺(jué)?;诟咝录夹g(shù)的科技醫(yī)療手段是醫(yī)學(xué)發(fā)展的一種發(fā)展趨勢(shì),據(jù)預(yù)測(cè),AR技術(shù)與手術(shù)機(jī)器人的有效結(jié)合可能是未來(lái)臨床診療的顛覆性變革,保證微創(chuàng)極大降低患者痛苦的前提下,手術(shù)的精準(zhǔn)性和成功率將會(huì)達(dá)到前所未有的水平。

        4.2 康復(fù)技能訓(xùn)練方面的應(yīng)用

        當(dāng)前,AR技術(shù)在醫(yī)療教育行業(yè)中的發(fā)展越來(lái)越好,其應(yīng)用主要有以下幾種形式,我們可以同樣用來(lái)服務(wù)于康復(fù)技能訓(xùn)練并進(jìn)行相應(yīng)指導(dǎo)。

        首先是利用AR技術(shù)進(jìn)行手術(shù)全景直播,我國(guó)上海交大醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院于去年五月進(jìn)行了世界首臺(tái)3D腹腔鏡手術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)直播,直播演示所要求的技術(shù)和手術(shù)相關(guān)儀器比較簡(jiǎn)單,就是在手術(shù)臺(tái)上架設(shè)多臺(tái)全景攝像機(jī),保證全方位記錄現(xiàn)場(chǎng),再將數(shù)據(jù)材料傳遞到手術(shù)室外,供醫(yī)學(xué)相關(guān)研究者和和學(xué)生近距離對(duì)大師級(jí)專家的手術(shù)過(guò)程以及相關(guān)細(xì)節(jié)進(jìn)行觀摩與學(xué)習(xí)。學(xué)員不僅只需幾分鐘的時(shí)間便可熟練掌握手術(shù)操作,如果佩戴相應(yīng)設(shè)備,還可以自由選擇和切換直播鏡頭與畫面進(jìn)行細(xì)節(jié)研究。其次是手術(shù)學(xué)習(xí),基于AR技術(shù)的直播視頻現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)成移動(dòng)APP智能軟件,我們只需要一款智能移動(dòng)終端設(shè)備,便可以在聚集了海量醫(yī)學(xué)實(shí)操手術(shù)視頻的APP中觀摩所需要的經(jīng)典醫(yī)學(xué)手術(shù)實(shí)例,來(lái)學(xué)習(xí)和提高自己的專業(yè)醫(yī)療技術(shù)水平。例如,基于虛擬現(xiàn)實(shí)的在線手術(shù)學(xué)習(xí)工具Surgeek(柳葉刀客),利用3D交互模擬,以游戲的形式便可對(duì)臨床手術(shù)進(jìn)行模擬操作,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)語(yǔ)音提示進(jìn)行虛擬手術(shù)操作,操作完還可以進(jìn)入考核模式進(jìn)行知識(shí)技能鞏固和考核,考核成績(jī)像玩游戲一樣轉(zhuǎn)換成積分用來(lái)解鎖更高階單元。還有通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行針灸教學(xué)的,例如,虛擬針灸教學(xué)平臺(tái)通過(guò)集成人體常見(jiàn)常用穴位及經(jīng)絡(luò)信息,在對(duì)每一個(gè)穴位和經(jīng)絡(luò)進(jìn)行位置、功能等詳細(xì)介紹的同時(shí),還對(duì)針灸操作進(jìn)行了模擬。

        4.3 患者康復(fù)訓(xùn)練方面的應(yīng)用

        AR技術(shù)在患者康復(fù)訓(xùn)練方面的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。一方面在于可以幫助廣大患者減輕病痛。國(guó)外已經(jīng)有醫(yī)院嘗試通過(guò)將患者引入虛擬游戲,以轉(zhuǎn)移注意力的方式來(lái)緩解痛苦,特別是針對(duì)燒傷患者,緩解疼痛方面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可謂是發(fā)揮了極限作用。術(shù)后康復(fù)方面,由于大部分疾病病程長(zhǎng),通過(guò)AR技術(shù)醫(yī)療產(chǎn)品的引入和使用,能大大減少患者的醫(yī)療費(fèi)用和去醫(yī)院的次數(shù),有美國(guó)公司研發(fā)出兩款設(shè)備“PeerWells Trip”和“Fall Hazard Detector”可以幫助患者術(shù)后康復(fù),患者只需要打開(kāi)智能終端設(shè)備便可通過(guò)AR功能掃描、分析周邊環(huán)境然后得到康復(fù)建議,并和醫(yī)生商討康復(fù)調(diào)整計(jì)劃。還有相關(guān)產(chǎn)品可以為患者量身定做多維度虛擬現(xiàn)實(shí),提供患者與醫(yī)生一起解決病灶治療的情境。由此可見(jiàn),AR技術(shù)從患者的層面出發(fā),也給了社會(huì),醫(yī)療界無(wú)限的可能。

        5 結(jié)語(yǔ)

        以智能化方向?yàn)橹鞯闹腔坩t(yī)療服務(wù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué),不僅極大的簡(jiǎn)化了疾病預(yù)測(cè),診療,康復(fù)和評(píng)估等醫(yī)療環(huán)節(jié),通過(guò)本文的研究,基于AR高新技術(shù)的醫(yī)療手段、方法和產(chǎn)品給康復(fù)醫(yī)學(xué)提供了更廣泛的發(fā)展空間,有效推動(dòng)了智能診斷,臨床決策等新型醫(yī)療模式的發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 吳佳男.擴(kuò)增實(shí)境(AR):醫(yī)療應(yīng)用前景可期[J].中國(guó)醫(yī)院院長(zhǎng),2017(Z1):87.

        [2] 林金娜.關(guān)于AR技術(shù)在護(hù)理實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用前景的思考[J].中國(guó)新通信,2018,20(06):232-233.

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