虛擬現(xiàn)實技術雖已出現(xiàn)多年,但目前在醫(yī)療上的輔助應用仍是新鮮事物,近兩年才在國內(nèi)為數(shù)不多的醫(yī)院開展探索嘗試。2015年微軟發(fā)布推出可穿戴式AR設備HoloLens推動了虛擬現(xiàn)實技術在各領域的應用。而總部位于德國柏林的Scopis推出的全息導航平臺,利用Hololens頭顯為外科手術提供更精確和快速的手術引導,目前已經(jīng)幫助醫(yī)生做了超萬臺手術。記者了解到,虛擬現(xiàn)實技術目前在我國主要是用于教學及向病人解釋病情,輔助手術的應用仍處于較為前沿的初步研究階段。
VR的特點是帶來很強勁的沉浸感,這在教學當中非常重要。比如在地震、火災現(xiàn)場做心臟復蘇,因為心理干擾,肯定會影響發(fā)揮,場景式學習是很重要的角度。VR醫(yī)療教育的優(yōu)勢還在于節(jié)約培訓成本,學員能夠有更多模擬動手的機會。而數(shù)字化的內(nèi)容具備可復制可拓展性,更有利于傳播。
不過虛擬技術在醫(yī)療領域的推廣應用仍受諸多條件因素限制。首先是綜合性人才的稀缺。涉及到多學科領域,需要既懂硬件、算法,又具備醫(yī)學背景的專業(yè)人士。目前綜合知識背景的相關人才還是很缺乏的。同時,虛擬技術在醫(yī)療上的應用開發(fā)成本及其收益如何衡量也是影響其可持續(xù)性的關鍵。虛擬現(xiàn)實技術在醫(yī)療機構(gòu)的應用以怎樣的形式可持續(xù)性進行,也是正在研發(fā)相關項目的醫(yī)生重點考慮的問題之一。
危昔均表示目前VR應用于康復治療仍在研發(fā)階段,傳統(tǒng)訓練結(jié)合虛擬環(huán)境游戲的康復效果是否優(yōu)于傳統(tǒng)訓練方法仍需要進一步的大樣本研究。但他對于虛擬技術在康復領域的應用非常樂觀?!霸卺t(yī)療資源緊張的大背景下,價格低廉的虛擬環(huán)境游戲令其在社區(qū)甚至患者家庭中都可得到廣泛的應用?!碧摂M現(xiàn)實技術對于提高醫(yī)療手術的效率和安全性越來越得到廣泛認知。
以應用MR為開展骨科手術為例,病人躺在病床上,在手術室里醫(yī)生一開始看到的軀體部位是有血有肉,但直觀上無法見到骨頭,也不知道腫瘤到底長在哪里?!癕R技術則是將骨頭、血管的3D立體影像與病人所需進行手術的部位完全覆蓋,對照著影像就可以將腫瘤切掉?!边^去實施手術醫(yī)生需憑自身經(jīng)驗,在腦海中將這些二維模型轉(zhuǎn)化為三維信息,醫(yī)生構(gòu)建立體圖像,會造成誤差。為醫(yī)生規(guī)劃手術提供極大便利。
而3D立體影像的精準度則是手術的關鍵。3D模型的精準度取決于術前、術中影響和CT等儀器掃描重建的精度,而重建的精度則取決于算法。在算法方面目前還未建立統(tǒng)一標準。是算得更快重要,還是算得更準重要?數(shù)學運算算法如何能夠?qū)崿F(xiàn)又快又準,目前仍是挑戰(zhàn)。
目前MR技術的遠程醫(yī)療,主要用于骨科、肝膽外科、闌尾手術,且目前各種技術都是輔助性的,均達不到臨床醫(yī)療級別的應用。不過即便如此,對于神經(jīng)外科等科室的高難度高風險手術來說,相關技術的應用則更為謹慎。
目前應用于神經(jīng)外科的3D導航術前規(guī)劃不僅以綠色標出腫瘤所在位置,還可以直觀感受到神經(jīng)纖維分布,患者的語言中樞在哪里,以幫助醫(yī)生在真正進行手術時確定腫瘤的位置,以及需要重點保護的血管和神經(jīng)組織?!翱梢粤私馊绾我該p傷最小、離大腦皮層最近的方式來切除腫瘤。”北京大學深圳醫(yī)院神經(jīng)外科主治醫(yī)師楊鴻春告訴記者:“手術中,顯微鏡下顯示的3D立體腦組織影像,對于醫(yī)生開展手術是重要的參考依據(jù)。”
但3D導航術前規(guī)劃工作是由醫(yī)生團隊來完成的。往往是做一次開顱手術需要五六個小時,但進行3D導航術前規(guī)劃的時間要花費二三十個小時?!霸?D導航建模系統(tǒng)中,AI也會根據(jù)影像的密度來分辨病變程度,但往往與真實情況有區(qū)別。”“醫(yī)生必須要根據(jù)自己的判斷來進行修正,一毫米的差距往往決定了病人今后的語言功能?!?/p>
同時如何應對現(xiàn)實中的干擾因素也是目前虛擬現(xiàn)實技術無法解決的。例如患者體位發(fā)生變化,呼吸稍微急促,就會影響到數(shù)字模型與病人實際情況的匹配度。虛擬現(xiàn)實只能作為輔助手段,經(jīng)驗豐富的醫(yī)生依然是手術進展順利與否的決定性因素。
人在手術上的精準化程度遠高于機器人,且人有自我修正能力,遇到變異情況,會隨時停下來。機器目前還很‘笨’,病人體位改變后,如果還按照原來設定的數(shù)據(jù)去操作,會帶來一定的風險。手術中碰到重要組織結(jié)構(gòu)如何報警?如何避免損傷重要的組織器官?如何克服該問題,建立正反饋機制,也是目前研究人員正在努力的方向。





