醫學大膽採用虛擬技術

一年前，神經放射學家 Wendell Gibby 使用 Microsoft HoloLens 眼鏡進行了腰椎手術。 塗抹後，醫生看到患者的脊椎像幻燈片一樣投射到身體表面。

為了找出引起脊椎疼痛的椎間盤的位置，將患者的磁振造影 (MRI) 和電腦斷層掃描 (CT) 影像載入到軟體中，然後軟體以 3D 形式顯示脊椎。

一年前，沙菲·艾哈邁德 (Shafi Ahmed) 醫生使用 Google Glass 直播了一名癌症患者的手術。 整個房間使用了兩台 360 度攝影機和多個鏡頭，使醫學生、外科醫生和觀眾能夠看到和聽到手術過程中發生的情況，並學習如何正確地將腫瘤與周圍的健康組織分開。

在法國，最近對一位在手術期間佩戴虛擬實境眼鏡的患者進行了視覺皮層手術（-）。 將患者置於虛擬世界中可以讓醫生即時（即在手術期間）評估大腦各部分的功能以及負責個體功能的大腦連結。 到目前為止，還不可能在手術台上執行此操作。 決定以這種方式使用虛擬實境眼鏡，以避免患者因病已經失去一隻眼睛的視力完全喪失。

佩戴 HoloLens 的溫德爾·吉比

醫生的操作和培訓

上述例子顯示了虛擬技術如何在醫學領域站穩腳步。 VR 在醫療保健領域的首次應用可以追溯到 90 年代初。 目前，此類解決方案最常用於需要可視化複雜的醫療數據（尤其是在手術及其計劃期間）、教育和培訓（腹腔鏡模擬器中的解剖結構和功能可視化）、虛擬內視鏡檢查、心理學和復健以及遠距醫療。

在醫學教育中，互動式、動態和三維視覺化比經典圖書圖冊具有巨大優勢。 一個例子是美國政府資助的一個概念，它提供了詳細的人體影像數據（CT、MRI 和冷凍切片）的存取權。 它旨在用於研究解剖學、進行成像研究和創建應用程式（教育、診斷、治療計劃和模擬）。 完整的 Virtual Man 系列包含 1971 年 1 毫米解析度的影像，重達 15 GB。 虛擬女人由 5189 個影像（0,33 毫米解析度）組成，大小約 40 GB。

新增到虛擬學習環境 感覺元素 允許學生很早就練習未開發的技能。 只需按一下按鈕，他們就可以虛擬地填充和清空注射器，並且在虛擬現實中，當注射器擊中皮膚、肌肉或骨骼時，他們可以「感覺到」——注射到關節囊中所產生的感覺與刺針的感覺截然不同。 進入脂肪組織。 在手術過程中，每一個動作都有其自身的後果，有時甚至是非常嚴重的後果。 切割的位置、深度以及穿刺位置都很重要，以免傷害神經和靜脈。 此外，在時間壓力下，拯救一個病人往往需要幾分鐘的時間，醫生的實務技能就顯得彌足珍貴。 在虛擬模擬器上進行訓練可以讓您提高技術，而不會危及任何人的健康。

虛擬演示也適用於醫生職業生涯的下一個階段，例如 虛擬內視鏡檢查 讓您模擬「行走」穿過身體並滲透到組織中，而無需進行侵入性測試。 這同樣適用於電腦輔助手術。 在傳統手術中，醫生只能看到表面，不幸的是，手術刀的運動是不可逆的。 。 透過使用虛擬現實，他能夠看到表面之下的情況，並根據其他來源的額外知識做出決策。

在海豚中和伊莉莎白二世的加冕典禮上

牛津大學開發了一種針對精神分裂症患者的實驗療法。 這使他們能夠與代表他們腦海中煩人聲音的虛擬化身面對面。 經過第一階段的測試後，結果令人鼓舞。 研究人員進行了一項隨機對照試驗，將這種療法與傳統形式的諮詢進行了比較。 他們發現十二週後，化身在減少幻聽方面更有效。 這項發表在《刺胳針精神病學》雜誌上的研究涉及150 名來自英國的患者，他們患有精神分裂症約75 年，並在一年多的時間裡經歷了持續且令人不安的幻聽。 其中，XNUMX 架已交付。 化身療法75 人使用傳統方法。 到目前為止，化身已被證明可以有效減少幻聽。 如果進一步的研究成功，化身療法可能會從根本上改變數百萬人的治療方式。 患有精神病的人 在不同的世界。

海豚游泳俱樂部

自 70 年代以來，一些研究人員描述了與海豚一起游泳的積極治療效果，特別是對於殘疾人而言。 然而，所謂的 海豚療法 它有其缺點。 首先，對很多人來說可能太貴了。 其次，人們進入有被困動物的水池的想法被環保人士批評為殘忍。 荷蘭女性 Marijke Schöllema 提出了轉向虛擬實境技術的想法。 由她創建 海豚游泳俱樂部 提供 360 度虛擬實境體驗。 該專案目前使用安裝在具有 7D 列印元件的潛水鏡上的三星 S3 智慧型手機來創建臨時虛擬實境耳機。

虛擬實境技術非常適合 對抗焦慮症。 最有效的方法之一是暴露療法——患者暴露在引起焦慮的刺激下，但一切都發生在嚴格控制的條件下，給人一種安全感。 虛擬實境可以讓您直面對開放空間、封閉空間或飛行的恐懼。 一個人可能會面臨一種對他來說很困難的情況，同時意識到實際上他並沒有參與其中。 在治療恐高症的研究中，90% 的患者的恐高症得到了改善。

VR在神經復健的應用可能是個機會 中風患者使他們能夠更快地達到治療效果並恢復正常生活。 瑞典公司 MindMaze 創建了一個平台，其運作原理是基於神經復健和認知科學領域的知識。 攝影機追蹤患者的動作並顯示為 3D 頭像。 然後單獨選擇互動練習，經過一系列適當的重複後，刺激受損神經連接的重新激活和新神經連接的激活。

來自美國、德國和巴西的科學家最近發表了一項研究結果，其中八名患者 截癱 （四肢癱瘓） 使用 VR 套件和外骨骼接受治療。 虛擬實境模擬運動活動，外骨骼根據大腦訊號移動患者的腿部。 研究中的所有患者都恢復了受傷脊髓下方的一些感覺和運動控制。 這導致了顯著的神經元再生。

新創公司 Brain Power 創建了一個工具 對自閉症患者的支持。 這是一款改進的谷歌眼鏡 - 帶有特殊的軟體，例如使用情緒辨識系統。 該軟體收集行為數據，對其進行處理，並以簡單、易於理解的視覺和語音提示的形式向佩戴者（或護理人員）提供回饋。 這類設備可以幫助自閉症兒童學習語言、管理行為和培養社交技能——例如，它可以解讀另一個人的情緒狀態，然後使用表情符號顯示來「告訴」孩子對方在說什麼。 感覺。

反過來，該計畫旨在帶回生動的記憶 患有癡呆症的人。 這是透過使用數位技術和 3D 眼鏡進行一系列有趣的練習來完成的。 這是一種根據癡呆症患者一生中可能經歷過的重大事件來回憶記憶的嘗試。 設計師希望這能夠提供一個與其他人聯繫並改善您的幸福感的機會。 根據《衛報》描述，這些測試根據 1953 年伊麗莎白二世女王的加冕典禮創建了一個虛擬現實模擬，供英國居民使用。 該活動透過繪畫、演員、時代服裝和代表性道具進行了重現。 背景是倫敦北部的伊斯靈頓街。

加州新創公司 Deep Stream VR 將患者帶入一個虛擬世界，他們可以「沉浸」在其中，同時觀看英雄的冒險經歷，該公司已經取得了成功 減輕疼痛的有效性 約60-70%。 事實證明，該解決方案適用於從牙科手術到更換繃帶等各種類型的醫療手術。 然而，這並不是世界上最著名的虛擬疼痛概念。

二十多年來，虛擬實境先驅者、繪畫專家、華盛頓大學研究人員亨特·霍夫曼（Hunter Hoffman）和大衛·帕特森（David Patterson）已經證明了虛擬實境的獨特力量 急性疼痛緩解。 他們的最新創作 虛擬世界 這將患者的注意力從疼痛轉移到沐浴在冷藍色和白色中的冰冷虛擬環境。 病人在那裡唯一的工作...就是向企鵝丟雪球。 令人驚訝的是，結果是不言而喻的——與使用中等劑量的止痛藥相比，燒傷患者沉浸在 VR 中時所感受到的疼痛減輕了 35-50%。 除了兒童醫院的患者外，研究人員還與遭受戰鬥燒傷並患有創傷後壓力症候群（PTSD）的前美國士兵進行了合作。

來自旨在治療燒傷的 VR 應用程式的圖像。

癌症立即被發現

事實證明，虛擬化方法甚至可以幫助癌症的早期檢測。 使用標準顯微鏡檢測腫瘤是一個複雜且耗時的過程。 然而，Google Research 於 2018 年 XNUMX 月推出。 AR顯微鏡它能夠在機器學習的額外幫助下即時識別癌細胞。

與 AI 演算法互動的攝影機上方是 AR（擴增實境）顯示屏，可在偵測到問題時顯示資料。 換句話說，當你將樣本放入顯微鏡中時，顯微鏡就會立即尋找癌細胞。 該系統最終可用於診斷結核病和瘧疾等其他疾病。

AR顯微鏡揭示病理變化

利潤不再完全是虛擬的

去年，Grand View Research估計全球VR和AR醫療解決方案市值為568,7億美元，年增率為29,1%。 分析師預計，到2025年，這一市場規模將超過5億美元，該行業如此快速的成長得益於虛擬實境和擴增實境硬體和軟體的逐步發展，以及將技術引入新的醫學領域。

Delfinoterapia VR： 

預告片野生海豚水下VR

使用AR檢測癌細胞的報告：

使用機器學習進行即時癌症檢測