詹子嫻
虛擬實境(VR)除了玩游戲、看AV視頻之外,還可以做什么?其實還推動醫(yī)學(xué)手術(shù)的訓(xùn)練往前走了一步,一位美國的外科醫(yī)師Justin Barad創(chuàng)立了Osso VR,打造虛擬現(xiàn)實手術(shù)訓(xùn)練平臺,讓醫(yī)學(xué)院學(xué)生跟外科醫(yī)師通過VR來學(xué)習(xí)如何動手術(shù),目前鎖定在骨科及脊柱療法領(lǐng)域。
賈斯汀·巴拉德年輕時因為愛打電玩,自學(xué)編程,成為業(yè)余游戲開發(fā)者,在他高中時,一位家人生了重病,給了他一記警酲,“科技,不僅是為了娛樂人,更應(yīng)該產(chǎn)生實際幫助,我就很想發(fā)明一些醫(yī)療技術(shù)”,所以他在大學(xué)選擇就讀生物工程學(xué),當(dāng)時他的導(dǎo)師對他說:在你發(fā)明東西之前,必須很好地理解問題,要了解科技能如何幫助解決醫(yī)學(xué)的問題,那就是成為一名醫(yī)生,之后他進(jìn)入加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)醫(yī)學(xué)院,并成為一位外科醫(yī)生,現(xiàn)在他還多了一個身份開發(fā)醫(yī)療科技的創(chuàng)業(yè)家。
正因為他有開發(fā)游戲的經(jīng)驗,他很早就開始關(guān)注VR,加上本身就是醫(yī)生,知道行業(yè)的痛點在哪里,因此將兩者結(jié)合,“什么醫(yī)生需要利用VR來學(xué)習(xí)手術(shù)?原因很簡單:有太多新東西要學(xué),但時間永遠(yuǎn)太少,”賈斯汀·巴拉德說道。
每年都有新技術(shù)問世,外科醫(yī)生也需要學(xué)習(xí)新的手術(shù)方法,才能跟上醫(yī)療行業(yè)的進(jìn)步,“可是新技術(shù)通常比舊技術(shù)更復(fù)雜,特別是融合很多軟件界面時,傳統(tǒng)練習(xí)方式的學(xué)習(xí)曲線往往很長?!彼葬t(yī)生的培訓(xùn)一直是行業(yè)的挑戰(zhàn)。
利用虛擬實境來做手術(shù)培訓(xùn)
以關(guān)節(jié)置換手術(shù)為例,當(dāng)醫(yī)生想學(xué)習(xí)一種不同的關(guān)節(jié)置換技術(shù),例如微創(chuàng)手術(shù),業(yè)界的常態(tài)是醫(yī)療器械制造商會支付費用,為提供醫(yī)生培訓(xùn)課程,接著醫(yī)生就到實驗室,以大體做為練習(xí)的對象,通常要進(jìn)行一到兩次、約數(shù)小時的訓(xùn)練。但這個做法有幾個問題,一是上完訓(xùn)練課程到實際執(zhí)行手術(shù)中間可能隔了半年,所以學(xué)習(xí)曲線通常很長,二是有些復(fù)雜的手術(shù)如髖關(guān)節(jié)置換,醫(yī)生必須做過50~100次,熟練、準(zhǔn)備好后,才能確保手術(shù)安全,所以只有數(shù)個小時的訓(xùn)練其實是不夠的。三是受制于時間有限,很多外科醫(yī)生沒有時間解釋手術(shù)的所有步驟,另外,外科醫(yī)生的一個課程培訓(xùn)費用大約在5~40萬美元不等,還要考量運送昂貴的醫(yī)療器械設(shè)備及交通往返等問題。
Osso VR利用VR逼真模擬的優(yōu)點,打造手術(shù)培訓(xùn)軟件,醫(yī)生只要戴上VR頭顯、拿著控制把手,就可以開始學(xué)習(xí)、練習(xí)手術(shù)的流程,VR課程內(nèi)容除了有個人跟團(tuán)隊練習(xí)之外,還有一個分析平臺,Osso VR利用現(xiàn)有的手術(shù)評分范例等各種指標(biāo),如全球評定量表,客觀評估手術(shù)熟練度和表現(xiàn)。Osso VR只支援高規(guī)的VR頭顯Oculus Rift,至于VR一體機(jī)或是外接手機(jī)使用的VR裝置不適用,原因在于這些裝置的自由度(DoF)大多只有3個,不足夠精準(zhǔn),以及要執(zhí)行手術(shù)訓(xùn)練軟件、高解析度圖像,必須靠夠強(qiáng)的算力才能運行。
賈斯汀·巴拉德指出,模擬在醫(yī)療領(lǐng)域并不新鮮,但它從未真正起飛,特別是在開放式手術(shù)和復(fù)雜的醫(yī)療設(shè)備,傳統(tǒng)的模擬器要價20~25萬美元,后續(xù)維護(hù)成本大約是一年一萬美元,而且較舊的機(jī)型通常只模擬一種類型的手術(shù)。
但VR手術(shù)課程內(nèi)容可以像游戲一樣持續(xù)被開發(fā)、使用,用途就不會受限,此外,現(xiàn)有VR頭顯、高階計算機(jī)的成本低于傳統(tǒng)的手術(shù)模擬器,可以大幅讓培訓(xùn)成本下降,而且還有一項很重要的原因是VR可以準(zhǔn)確跟蹤用戶的手,以及提供觸覺反饋,所以非常適合做手術(shù)訓(xùn)練。通過程序設(shè)計讓醫(yī)生可以實踐操作,通過手部的拖拉運動和肌肉記憶的訓(xùn)練,比觀察學(xué)習(xí)來得更有效。
近幾年,醫(yī)療可算是積極擁抱新科技的行業(yè)之一,人工智能自動在CT、MRI影像中找出腫瘤,機(jī)器學(xué)習(xí)可幫忙開發(fā)新藥,傳感器打造了生理監(jiān)測更精準(zhǔn)的穿戴裝置,達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人執(zhí)行微創(chuàng)手術(shù),當(dāng)然,增強(qiáng)現(xiàn)實(AR)、VR也發(fā)揮一定作用,比如飛利浦開發(fā)了AR外科眼鏡,用于手術(shù)導(dǎo)航。
而Osso VR選擇從手術(shù)培訓(xùn)這個醫(yī)療教育跟行業(yè)的痛點切入,雖不像AI相關(guān)應(yīng)用聽起來很“性感”,但卻是有真正的需求場景,解決醫(yī)師學(xué)習(xí)時間跟練習(xí)次數(shù)不足的挑戰(zhàn),進(jìn)而提升培訓(xùn)效率及醫(yī)療服務(wù)品質(zhì),因此目前OssoVR已跟美國、歐洲、日本的醫(yī)院展開合作計劃,包括范德比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)院、長島猶太醫(yī)療中心、UCLA David Geffen醫(yī)學(xué)院、哈佛醫(yī)學(xué)院等,已有不少外科醫(yī)生通過VR手術(shù)平臺進(jìn)修,Osso VR也跟醫(yī)療器械公司合作,以推動商業(yè)進(jìn)展。(摘自美《深科技》)(編輯/多洛米)