根據(jù)Cision的數(shù)據(jù)丘隙，在2025年，全球的AR和VR醫(yī)療保健市場(chǎng)將達(dá)到51億美元菜涯。醫(yī)生尤其外科醫(yī)生將會(huì)越來(lái)越多地將AR和VR用于醫(yī)療當(dāng)中伶离。今天我們就來(lái)聊聊AR+醫(yī)療。

AR可以增強(qiáng)外科醫(yī)生的視力

對(duì)于外科醫(yī)生來(lái)說(shuō)拣末，手術(shù)中更多的可視性是十分珍貴的诺教。

過(guò)去幾年里，外科醫(yī)生進(jìn)行開(kāi)放式脊柱外科手術(shù)時(shí)饼瓮，往往需要大的切口碗帅，醫(yī)生通過(guò)肉眼看到并觸摸患者的脊柱。近來(lái)豹爹，這種 " 開(kāi)放手術(shù) " 轉(zhuǎn)向侵入性較小的微創(chuàng)手術(shù)裆悄，后者可以更好地減少失血和軟組織損害、術(shù)后疼痛臂聋。不過(guò)光稼，由于切口變小，限制了可見(jiàn)性逻住，所以外科醫(yī)生需要實(shí)時(shí)成像和導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái) " 監(jiān)視 " 患者的內(nèi)部情況钟哥。

Scopis公司通過(guò)整合微軟HoloLens的能力迎献，加上劍橋和他們?cè)诎亓值氖中g(shù)導(dǎo)航平臺(tái)瞎访，開(kāi)發(fā)了全息導(dǎo)航平臺(tái)。并將其運(yùn)用于脊柱手術(shù)當(dāng)中吁恍。

通過(guò)一副Hololens眼鏡，外科醫(yī)生可以看到預(yù)先規(guī)劃好的螺釘?shù)?D覆蓋圖冀瓦，使外科醫(yī)生能夠?qū)⑺麄兊膬x器與圖像對(duì)齊伴奥，并更快的找到合適的位置來(lái)放置椎弓根螺釘，其螺釘裝置的整體精度比人工放置更高（85％ vs 64％）秘舅。

柏林Humboldt醫(yī)院脊柱外科主任Christian Woiciechowsky認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)使手術(shù)更“有效、安全猩烘、準(zhǔn)確”车咕。 同時(shí)作為一種通用的解決方案，這項(xiàng)技術(shù)不僅為脊柱手術(shù)提供了優(yōu)勢(shì)内会，也可以應(yīng)用于其他要求高精度和高速度的重要領(lǐng)域淹郎。例如衔侯，在神經(jīng)外科，可以使腦腫瘤的定位更加迅速氛硬。

AR幫助醫(yī)生可視化患者患處

傳統(tǒng)方法中迈枪，醫(yī)生依靠X射線、CT田蔑、核磁共振和其他的成像技術(shù)违酣，配合他們自身的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)了解患者的身體并制定手術(shù)方案。

然而紫磷，這類技術(shù)并不完美萨驶。例如X射線，可能會(huì)歪曲器官并扭曲實(shí)際的身體艇肴。并且這一類成像都是2D圖像腔呜，只有經(jīng)過(guò)大量的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)才能分辨其所表達(dá)的空間關(guān)系。對(duì)于普通的手術(shù)再悼，這樣的圖像已經(jīng)夠用了核畴。當(dāng)遇到復(fù)雜的情況時(shí)，我們的想象力很難捕捉到所有錯(cuò)綜復(fù)雜的身體冲九。

AR和VR可以用100%比例的3D模型顯示器官來(lái)幫助醫(yī)療人員進(jìn)行手術(shù)和培訓(xùn)谤草。

六月時(shí)莺奸，伯明翰城市大學(xué)數(shù)字媒體技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（DMT Lab）公布了他們正在開(kāi)發(fā)的醫(yī)療MR新系統(tǒng)丑孩，可以幫助醫(yī)生可視化患者身體，并能使用徒手動(dòng)作與虛擬模型進(jìn)行交互來(lái)查看患者各項(xiàng)身體數(shù)據(jù)灭贷。

該系統(tǒng)允許用戶使用手部動(dòng)作和手勢(shì)操縱，導(dǎo)航和演示患者數(shù)據(jù)甚疟，以便醫(yī)生可以使用定制的3D虛擬模型來(lái)直觀展示醫(yī)療程序和治療效果仗岖。比如手術(shù)區(qū)域，治療后的改善俗股，或者煙草帶來(lái)的傷害欲堪。

伯明翰城市大學(xué)的Ian Williams博士說(shuō)：“這個(gè)系統(tǒng)真正的優(yōu)勢(shì)是能夠用虛擬模型來(lái)可視化地展示解剖部位馁言，并可以為每個(gè)病人定制虛擬模型涯蜜，來(lái)顯示在治療或手術(shù)后的改變讳董。”

這種可視化方案韭张，在多醫(yī)生會(huì)診的復(fù)雜病情下岳瞭，顯得尤為重要火的。

AR解放了醫(yī)生的眼睛和雙手

在去年夺鲜，香港威爾斯親王醫(yī)院的整形外科醫(yī)師Catherine Chan嘗試?yán)肁R技術(shù)解決在微創(chuàng)手術(shù)中醫(yī)生最大的難題——必須在手中同時(shí)看兩個(gè)顯示屏伶唯。

前年棺厚，她被派往倫敦帝國(guó)理工學(xué)院進(jìn)修醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)與影像引導(dǎo)介入治療的碩士課程灰囤。她所使用的AR軟件，就是由帝國(guó)理工學(xué)院所編程的囱悴。

拿檢查肝臟是否有惡性腫瘤為例，醫(yī)生必須用一個(gè)超聲波探測(cè)器去檢查內(nèi)部甫题。兩個(gè)攝像頭中馁筐，一個(gè)是普通攝像頭，記錄肝臟表面坠非，另一個(gè)則是超聲波的黑白影像敏沉。利用AR，將超聲波圖像投射到普通攝像頭畫面上炎码，使得醫(yī)生在手術(shù)中注意力可以更加集中盟迟。

在去年七月，衛(wèi)生部直屬的教學(xué)醫(yī)院復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院就利用HoloLens輔助進(jìn)行了復(fù)雜性肝癌肝切除手術(shù)潦闲。

“AR技術(shù)可以幫助醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中實(shí)時(shí)獲取各種必要的信息攒菠，包括MRI（核磁共振）和CT等影像設(shè)備的檢查結(jié)果，這樣在手術(shù)過(guò)程中遇到不確定的情況時(shí)歉闰，醫(yī)生們可以更精確的及時(shí)調(diào)整手術(shù)方案辖众。”復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院院長(zhǎng)樊嘉教授在接受采訪時(shí)表示。

通過(guò)Hololens眼鏡可以清晰地看到360度三維立體的人體內(nèi)臟情況布局凹炸、血管分布的情況。同時(shí)肚乓，在手術(shù)中醫(yī)生還可以隨時(shí)調(diào)閱與病人病情相關(guān)的一切影像檢查結(jié)果資料运诺。當(dāng)開(kāi)腹后醫(yī)生發(fā)現(xiàn)實(shí)際病灶和預(yù)期有不同時(shí)，可以根據(jù)調(diào)閱的這些電腦資料隨時(shí)調(diào)整手術(shù)方案肄慨。對(duì)于危及生命的患者既倾，每一秒都十分重要，所以直接獲取信息是至關(guān)重要的寨铸。

AR改善醫(yī)療教學(xué)培訓(xùn)

在今年年初微軟社會(huì)自然用戶界面研究中心聯(lián)合墨爾本大學(xué)利用RoomAlive技術(shù)開(kāi)發(fā)了AR醫(yī)療教育系統(tǒng)——“Augmented Studio”項(xiàng)目拱屈。

利用RoomAlive技術(shù)將人體骨架和肌肉模型投影到人身上妖啸，并能追蹤人的運(yùn)動(dòng)。

醫(yī)生還可以實(shí)時(shí)標(biāo)注患處

不過(guò)是兩組投影儀和Kinect垄怯，就可以將抽象的課堂變得易于理解水水。

不僅如此，完成2000萬(wàn)美元融資的倫敦初創(chuàng)公司Touch Surgery某弦，計(jì)劃利用這筆資金發(fā)布一款A(yù)R工具Go Surgery桐汤，輔助醫(yī)學(xué)生培訓(xùn)。

Touch Surgery成立于2013年靶壮，其應(yīng)用程序?yàn)橥饪剖中g(shù)提供了數(shù)百個(gè)教學(xué)視頻怔毛。

在新應(yīng)用Go Surgery上腾降，將會(huì)利用HoloLens提供全息指南拣度，進(jìn)行手把手的手術(shù)教學(xué)。其已經(jīng)在英國(guó)和美國(guó)的醫(yī)院完成測(cè)試螃壤，計(jì)劃于2018年上市抗果。

搭乘蘋果ARKit的東風(fēng)奸晴，Touch Surgery更新了自家應(yīng)用〗颜牛現(xiàn)在也可以通過(guò)iPhone或者iPad將真實(shí)手術(shù)畫面投影出來(lái)。

因?yàn)槟軌蛴行鳒p成本宿接，醫(yī)學(xué)培訓(xùn)被認(rèn)為是AR最有前景的領(lǐng)域之一，也可以解決醫(yī)學(xué)解剖培訓(xùn)尸體源的緊張問(wèn)題泵李。

同時(shí)AR和VR還能提高學(xué)習(xí)效率醇盏。傳統(tǒng)方法，醫(yī)學(xué)生一般都是通過(guò)2D來(lái)了解肌肉和關(guān)節(jié)的構(gòu)造虑夕，這就需要他們有較強(qiáng)的三維分析能力秘乍。研究表明，人的大腦對(duì)立體和運(yùn)動(dòng)更加敏感沼改，這也就是為什么我們發(fā)現(xiàn)3D比2D更加容易理解和消化崖郎。

凱斯西儲(chǔ)大學(xué)西醫(yī)院院長(zhǎng) Pamela Davis表示：“學(xué)生表示，用HoloLens進(jìn)行15分鐘的會(huì)議可以節(jié)省他們?cè)谑w實(shí)驗(yàn)室的數(shù)十個(gè)小時(shí)经翻。”

還有一款醫(yī)學(xué)AR應(yīng)用——Project Esper写雾，由3D4Medical開(kāi)發(fā)。

Project Esper是一款醫(yī)學(xué)參考應(yīng)用竹砾，可以顯示11個(gè)系統(tǒng)和包括男性和女性在內(nèi)的8200個(gè)解剖結(jié)構(gòu)蓬抖。

可以把虛擬模型放置在任何地方吊违，還可以使用平面工具切開(kāi)某些結(jié)構(gòu)肝浴。

這樣醫(yī)學(xué)生在宿舍也可以自己模擬解剖的過(guò)程。

AR提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量

抽血化驗(yàn)和靜脈注射幾乎是每次看病的標(biāo)配睛竣，然而數(shù)據(jù)顯示晰房，30%的患者第一次不能正確的找到靜脈。利用AccuVein則可以解決這個(gè)問(wèn)題射沟。

AccuVein是一款近紅外設(shè)備殊者，由于靜脈中含有大量的脫氧血紅蛋白，能夠吸收近紅外光躏惋，并且該設(shè)備能感受到這些信息并投射出影像幽污，幫助護(hù)士輕松找出血管。

AccuVein已經(jīng)在美國(guó)3000家醫(yī)院中使用距误，使患者痛苦減少39%，根據(jù)調(diào)查93%的患者對(duì)于這種設(shè)備表示滿意扁位，認(rèn)為該設(shè)備使其更加舒適准潭。

問(wèn)題與挑戰(zhàn)

在1950年，醫(yī)學(xué)知識(shí)和研究數(shù)量每50年翻一倍域仇。2010年完骑，翻倍時(shí)間為3.5年。預(yù)計(jì)到2020年础恰，翻倍時(shí)間僅僅為73天谢佩。僅靠傳統(tǒng)方法，醫(yī)療人員很難跟進(jìn)如此之快的知識(shí)更新呻舆。各地醫(yī)院對(duì)AR做出的嘗試讓我們看到了好的進(jìn)展绷举，可是其中的缺陷也十分明顯。

首先是精度的問(wèn)題芯拇。醫(yī)療行業(yè)需要超高精度嘉散、準(zhǔn)確，不過(guò)受限于技術(shù)双漫，智能眼鏡存在影響觀看清晰度不夠完憨，細(xì)節(jié)嚴(yán)重丟失的情節(jié)。

然后是其較為笨重的設(shè)備刑吕，其重量對(duì)于醫(yī)生來(lái)說(shuō)是較大的負(fù)擔(dān)巫庵，無(wú)法在手術(shù)全程使用。此外他的續(xù)航能力只有3~4小時(shí)卸酿，無(wú)法支持完成時(shí)間較長(zhǎng)的手術(shù)兜叨。

其次是經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題。例如HoloLens高昂的費(fèi)用（20000+）使得沒(méi)有幾家醫(yī)院能大量配備衩侥。學(xué)校也很難給學(xué)生配齊智能眼鏡進(jìn)行教學(xué)。

但在完美的醫(yī)療AR設(shè)備出來(lái)之前，我們也有一些過(guò)渡性的方案茫死，例如“Augmented Studio”的費(fèi)用相對(duì)便宜很多跪但，大約只要1000美金，并且一個(gè)設(shè)備可以滿足多個(gè)學(xué)生的教學(xué)任務(wù)峦萎，同時(shí)利用ARKit開(kāi)發(fā)的各種AR醫(yī)學(xué)程序?qū)τ卺t(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)福音屡久。

總而言之，AR技術(shù)的確會(huì)讓手術(shù)變得更“有效爱榔、安全被环、準(zhǔn)確”，不過(guò)目前還不是一個(gè)十分成熟的技術(shù)详幽，還需要時(shí)間去進(jìn)行沉淀筛欢，但是惠及普通患者和醫(yī)療從業(yè)人員的AR，相信一定不會(huì)太遠(yuǎn)唇聘。