在普通人看來,，VR 技術是創(chuàng)造幻想世界的一把好手,，不過它的應用范圍可沒有這么窄,，在教育領域,，VR 也可以成為學習利器,，特別是幫醫(yī)學生練習那些平時很難接觸到的手術,。
舉例來說，美國凱斯西儲大學已經(jīng)宣布,，它們將砍掉傳統(tǒng)的解剖實驗室,，醫(yī)學生們圍著死尸學習的日子未來將一去不復返，取而代之的將是微軟的 HoloLens 混合現(xiàn)實系統(tǒng),。這樣一來,，初出茅廬的年輕醫(yī)生們就能戴著 HoloLens 直接“看穿”人體的不同層次，皮膚,、肌肉,、血管等都能清晰的展現(xiàn)在眼前，而且還是 3D 的哦,。
不過，對 VR 來說這只能算初級應用,，一家英國公司正試圖在 VR 環(huán)境下構(gòu)筑手術室供學生練手,。最令人贊嘆的是，它們還借助觸覺反饋功能讓學生感受到手術中人體最真實的反應,。
這家公司名為 Fundamental VR,，借助它們的技術，年輕醫(yī)師們就不用緊張的在真人身上展示他們尚未成熟的技藝了。
這套系統(tǒng)也以微軟 HoloLens 為基礎,，不過與其搭配使用的還有 Fundamental VR 專門開發(fā)的軟件和連接了觸控筆的標準機械臂,。
在 Hololens 視角下，這根觸控筆會變成注射器,，點一個按鈕注射器就會排空,，點另一個則會重新吸滿注射液。操作員在現(xiàn)實世界移動觸控筆時,，虛擬注射器也會做出同步動作,，當虛擬針頭扎進虛擬人體后，不同的觸感會通過觸控筆反饋給操作員,，讓他們感受到真實人體的反應,。
當然，可別覺得就是觸控筆震動一下嚇嚇人而已,，虛擬針頭扎到脂肪和骨頭時觸感反饋可是完全不同,。
Fundamental VR 的第一套系統(tǒng)是針對膝關節(jié)研發(fā)的，其客戶是藥品公司 Pacera,，該公司利用這套系統(tǒng)培訓臨床醫(yī)生如何使用它們名為 Exparel 的麻醉劑,。
與傳統(tǒng)的麻醉劑使用方法不同，Pacera 的新型麻醉劑需要對多個部位進行注射,，麻醉劑大部分都會留在體內(nèi),，而不像傳統(tǒng)的單點注射，麻醉劑會從注射孔溢出,。這樣的改變有時會讓醫(yī)生摸不著頭腦,，因此 VR 教學系統(tǒng)就應運而生了。
為了構(gòu)筑足夠真實的場景,，研發(fā)人員從各個角度對膝蓋拍了照片并將其還原成 3D 圖像,。值得注意的是，這套系統(tǒng)用到的觸覺硬件在市場上就能買到,，同時在 VR 世界中那根觸控筆還可以變成各種各樣的醫(yī)療工具,。
外科醫(yī)生也參與了系統(tǒng)開發(fā)
想打造一套真實重現(xiàn)手術體驗的系統(tǒng)，需要大量人類智慧與最新技術的結(jié)合,。為了模擬膝蓋更換手術的場景,，F(xiàn)undamental VR 就與整形外科醫(yī)生深入討論手術的每一個步驟和細節(jié)。
“手術不但是科學,，還是藝術,，而任何富含藝術性的工作，都會出現(xiàn)多種選項,，想在其中找到最好的處理方式需要花費不少時間,。一旦我們站到了成功的門口，就會面對大量細節(jié)上的挑戰(zhàn)以及整個操作過程中的各種變化?！盕undamental VR 聯(lián)合創(chuàng)始人 Richard Vincent 說道,。
外科醫(yī)生在系統(tǒng)研發(fā)過程中主要負責將手術中的真實體驗轉(zhuǎn)化為虛擬體驗，雷鋒網(wǎng)獲知,，這里他們用到了 Fundamental VR 的觸覺開發(fā)引擎來彌合虛擬與現(xiàn)實間的鴻溝,。
“我們專門打造了一款標定工具：它是軟件的核心，有了它我們才能將醫(yī)生們對手術真實感受的描述轉(zhuǎn)化為精確的數(shù)字,，畢竟‘針頭刺進去就像刺進一個橘子’的描述可不好量化,。”Vincent 說道,。
整形外科醫(yī)生 Stan Dysart 擅長做關節(jié)置換手術,，他也是為這套系統(tǒng)出謀劃策的外科專家之一，有了這些醫(yī)生的協(xié)助,，F(xiàn)undamental VR 才能將這套膝部手術模擬系統(tǒng)做的如此真實,。
“這里用到的觸覺設備擁有計分系統(tǒng)，我主要幫他們確定針頭扎入肌肉,、脂肪,、關節(jié)囊、骨頭和軟骨中到底是什么感覺,?！盌ysart 醫(yī)生說道。
Dysart 醫(yī)生表示：“關節(jié)囊會對針頭產(chǎn)生一定的阻力,，當你扎透它之后,，阻力就沒了。隨后我們會對這樣的觸覺反饋進行評分,，膝蓋的每一部分我們都沒放過,。計算機可以理解這些分數(shù)，分數(shù)越高,，模擬的助力就越大,。”
完成從肌肉到骨骼各個層次的評分后,，觸覺系統(tǒng)就能將它反映到虛擬手術中去了,。為了讓整個體驗足夠順滑，這套系統(tǒng)用到了一個強悍的 GPU,。
據(jù)悉,，這套系統(tǒng)已經(jīng)開始在全美多家醫(yī)療中心服役?！巴饪漆t(yī)生們愛死它了,，大家都喜歡它帶來的體驗，在這套系統(tǒng)上練習,，醫(yī)生們再也不用提心吊膽怕傷著病人了,。最重要的是，在手術中我們需要考慮切的多深,、從哪下刀,、在哪注射等問題，畢竟膝蓋之下可是神經(jīng)和動脈的密集區(qū),?！盌ysart 醫(yī)生說道?！安贿^,，在虛擬世界中，即使你的針扎的太深,，也不會傷害到病人,。同時，通過重復訓練和觸覺反饋醫(yī)生還能吸取經(jīng)驗教訓,，直到掌握正確的技術,。”
除了膝關節(jié)鏡,，F(xiàn)undamental VR 還有 3 個正在開發(fā)的 VR 手術模擬系統(tǒng),，其中軟組織和脊椎手術可能今年夏天就會正式面世。
教學神器
眼下,，F(xiàn)undamental VR 正在與教育機構(gòu)協(xié)商,，它們想讓自家系統(tǒng)成為醫(yī)療教育市場的教學神器，不但菜鳥們可以靠它練手,，老醫(yī)生們也可以通過這套系統(tǒng)學習一些新技術,。不過遺憾的是，雖然 Fundamental VR 已經(jīng)積極聯(lián)系了倫敦和其他國家的醫(yī)療教育機構(gòu),，但現(xiàn)在它們依然將重心放在美國市場,。
除了繼續(xù)針對特定客戶定制手術模擬系統(tǒng)，該公司未來還想打造一個手術程序的數(shù)據(jù)庫,。當然,，這個數(shù)據(jù)庫將采用付費使用的模式。同時,，在搞定了標準的解剖教學后,，F(xiàn)undamental VR 還有意通過這套系統(tǒng)讓學生見識更多的疑難雜癥。
“有了這套系統(tǒng),，所謂的操作規(guī)程就可以退休了,，這對大多數(shù)醫(yī)學生都是利好,。不過到了神經(jīng)學的層面，也許這套系統(tǒng)的教學意義就沒那么重大了,，畢竟此類疾病一位醫(yī)生一年也遇不到幾個,，需要的醫(yī)生也相對較少?！盫incent 說道,。
此外，觸覺系統(tǒng)并非在所有手術中都能表現(xiàn)完美,，對一些醫(yī)學界的資深外科醫(yī)生來說,，這套系統(tǒng)還是太像電腦游戲了，剛?cè)腴T的菜鳥玩玩還行,，到了更高級別就聊勝于無了,。
“醫(yī)療手術都是爭分奪秒，當你面對血漿四濺的危急情況,，就必須盡快解決,。有了模擬器，醫(yī)生就能多見識這種危急情況,，到時他們就不容易手忙腳亂,。”Vincent 解釋道,。
無需用病人練手了
隨著 VR 技術的提高和設備價格的走低,，雷鋒網(wǎng)覺得未來手術前醫(yī)生可以利用觸覺系統(tǒng)和 VR 設備提前在虛擬病人身上練手，有了前期的“排練”,，在真正手術時就不用手忙腳亂了,。
未來的 VR 醫(yī)療不但要肩負起培養(yǎng)新手醫(yī)生的任務，還要成為頂級醫(yī)生的超級模擬器,，這樣疑難雜癥才能無處遁形,。
不過，無論是用到 VR 醫(yī)療的哪個屬性,，其教學和訓練功能都能讓剛?cè)胄械尼t(yī)生受益匪淺,，同時醫(yī)生技藝的提升也是對病人的負責。