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】R318.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】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，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，要重點研究和開發(fā)基于AR（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)的智能康復(fù)輔具，重點突破增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實等關(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)簡介

增強現(xiàn)實（Augmented Reality，簡稱AR）是一種全新的人機交互技術(shù)，該技術(shù)主要利用計算機模擬真實的現(xiàn)場景觀，并通過逼真的視、聽、觸、控等感官環(huán)境使用戶身臨其境的融入場景，在突破時間空間的基礎(chǔ)上，感受在實際生活中無法經(jīng)歷的奇妙體驗，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)，它主要強調(diào)虛實結(jié)合，并能有效、立體、逼真的將虛擬的圖像圖片、文字信息與真實世界的生活場景及自然景物緊密結(jié)合起來。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智能手機驚喜呈現(xiàn)，這些成果的開發(fā)和應(yīng)用得到了人們的廣泛贊譽。

3 AR技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

增強現(xiàn)實技術(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)合的案例早已屢見不鮮，并且在西方發(fā)達(dá)國家均有很多成功實例。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)方法是通過觀察研究二維CT圖像來對患者病情進(jìn)行診斷，但通過二維平面圖像，不能多角度檢查患者身體，對病情診斷準(zhǔn)確度和全面性相應(yīng)缺失。如果將AR技術(shù)引入臨床，開發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品，即可對患者的身體各個部位進(jìn)行360度全方位掃描，還可以針對某些異常部位進(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，這對于臨床康復(fù)治療來說無疑是一大喜訊。

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，置釘時產(chǎn)生偏差后果會相當(dāng)嚴(yán)重。利用基于增強現(xiàn)實技術(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)操作及定位錯誤。就如同現(xiàn)實生活中的路線導(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)實的整體路線規(guī)劃。據(jù)網(wǎng)絡(luò)報導(dǎo)，EDDA科技公司采用了獨創(chuàng)的AI+QMR全息全定量虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)實現(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，并且只要通過特定的手勢、語音指令便可對從不從方位和角度對各種特殊設(shè)計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)人員的實際經(jīng)驗和專業(yè)直覺?；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，據(jù)預(yù)測，AR技術(shù)與手術(shù)機器人的有效結(jié)合可能是未來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)展越來越好，其應(yīng)用主要有以下幾種形式，我們可以同樣用來服務(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3D腹腔鏡手術(shù)的虛擬現(xiàn)實直播，直播演示所要求的技術(shù)和手術(shù)相關(guān)儀器比較簡單，就是在手術(shù)臺上架設(shè)多臺全景攝像機，保證全方位記錄現(xiàn)場，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)生近距離對大師級專家的手術(shù)過程以及相關(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)開發(fā)成移動APP智能軟件，我們只需要一款智能移動終端設(shè)備，便可以在聚集了海量醫(yī)學(xué)實操手術(shù)視頻的APP中觀摩所需要的經(jīng)典醫(yī)學(xué)手術(shù)實例，來學(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臨床手術(shù)進(jìn)行模擬操作，在學(xué)習(xí)過程中，通過語音提示進(jìn)行虛擬手術(shù)操作，操作完還可以進(jìn)入考核模式進(jìn)行知識技能鞏固和考核，考核成績像玩游戲一樣轉(zhuǎn)換成積分用來解鎖更高階單元。還有通過虛擬現(xiàn)實進(jìn)行針灸教學(xué)的，例如，虛擬針灸教學(xué)平臺通過集成人體常見常用穴位及經(jīng)絡(luò)信息，在對每一個穴位和經(jīng)絡(luò)進(jìn)行位置、功能等詳細(xì)介紹的同時，還對針灸操作進(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)用也越來越廣泛。一方面在于可以幫助廣大患者減輕病痛。國外已經(jīng)有醫(yī)院嘗試通過將患者引入虛擬游戲，以轉(zhuǎn)移注意力的方式來緩解痛苦，特別是針對燒傷患者，緩解疼痛方面虛擬現(xiàn)實技術(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，通過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)療費用和去醫(yī)院的次數(shù)，有美國公司研發(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)，患者只需要打開智能終端設(shè)備便可通過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，提供患者與醫(yī)生一起解決病灶治療的情境。由此可見，AR技術(shù)從患者的層面出發(fā)，也給了社會，醫(yī)療界無限的可能。

5 結(jié)語

以智能化方向為主的智慧醫(yī)療服務(wù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，不僅極大的簡化了疾病預(yù)測，診療，康復(fù)和評估等醫(yī)療環(huán)節(jié)，通過本文的研究，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)：

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