過(guò)去數(shù)十年間,，醫(yī)學(xué)上的許多重大技術(shù)突破都發(fā)生在診斷性影像學(xué)上，比如超聲波,、乳腺X線攝影,、CT、MRI等,。而這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn),，離不開(kāi)普遍意義上的技術(shù)發(fā)展，包括更加小型的攝影機(jī),、更加小巧但快速的處理器,、以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，這些讓醫(yī)生們能夠在行醫(yī)過(guò)程中更好的通過(guò)圖像來(lái)診斷和治療,。幾乎所有的手術(shù)在真正侵入病人的身體之前，都涉及到某種形式的掃描,。就算是在急診,，外科醫(yī)生也會(huì)通過(guò)超聲波或者CT來(lái)幫助診斷。目前,，醫(yī)學(xué)影像能夠做到即時(shí)診斷,，無(wú)論是大型還是小型的疾病。
然而,，在醫(yī)學(xué)成像迅速變革的同時(shí),，圖像呈現(xiàn)的形式卻基本和上世紀(jì)50年代沒(méi)有區(qū)別。視覺(jué)數(shù)據(jù)依然通過(guò)2D的平面顯示屏來(lái)呈現(xiàn),，迫使醫(yī)生或者護(hù)士在操作的過(guò)程中必須將病人身上的視線挪開(kāi),。同時(shí),，這些圖像也不是從觀看者的角度來(lái)展示的，更多的是從設(shè)備本身：醫(yī)生們必須用想象力和技巧來(lái)理解這些圖像,，同時(shí)還要在手術(shù)過(guò)程中將這些圖像投射在病人的身上,。最后，不同類(lèi)型的視覺(jué)數(shù)據(jù)是分開(kāi)呈現(xiàn)的,，因此醫(yī)生也必須要用額外的精力來(lái)更好的將多種圖像融合在一起,。這種技巧需要他們多年的練習(xí)。
AR技術(shù)擁有改變這一切的潛力,。在馬里蘭融合現(xiàn)實(shí)中心的“Augmentarium”項(xiàng)目中,，我們正在研發(fā)醫(yī)學(xué)AR應(yīng)用，就和斯坦福,、杜克大學(xué)和約翰·霍普金斯大學(xué)的團(tuán)隊(duì)一樣,。在我們?cè)O(shè)想的這個(gè)應(yīng)用中，外科手術(shù)醫(yī)生將會(huì)使用一臺(tái)AR頭顯（比如HoloLens）,，來(lái)看到虛擬的圖像和其他的數(shù)據(jù)直接覆蓋在自己的視野范圍中,。比如，頭顯能夠?qū)⒁粋€(gè)身患動(dòng)脈瘤病人的實(shí)時(shí)超聲波心電圖展示在醫(yī)生的眼前,，同時(shí)有著所有的關(guān)鍵信息和數(shù)據(jù),。此時(shí)，醫(yī)生不再需要挪開(kāi)視線望向不同的屏幕以及解讀信息,。
哈佛商業(yè)評(píng)論：AR如何讓手術(shù)更加安全,？
AR在同時(shí)展示圖片數(shù)據(jù)以及其他病人信息上的潛力，能夠拯救生命和減少醫(yī)療事故,。這對(duì)手術(shù)室之外的醫(yī)療流程尤其有幫助,。手術(shù)室或許是醫(yī)院中最安全的地方，一個(gè)病人通常會(huì)有一整只4－8人的醫(yī)生和護(hù)士團(tuán)隊(duì)照料,。由于病人都會(huì)在手術(shù)前進(jìn)行詳盡的影像診斷,，所以手術(shù)的流程通常會(huì)被妥善的安排好。麻醉師會(huì)監(jiān)控病人的生理機(jī)能,，同時(shí)管理止疼藥和可拯救生命藥物,。手術(shù)護(hù)士確保所有的設(shè)備都能夠被第一時(shí)間使用。此時(shí),，醫(yī)生就能夠完整沉浸在手術(shù)任務(wù)中,。然而，手術(shù)室中的時(shí)間是極其珍貴的,，同時(shí)手術(shù)室也通常會(huì)提前被安排好擇期的病例,。對(duì)于所有的醫(yī)院來(lái)說(shuō)，擇期手術(shù)都是重要的收入來(lái)源，因此保證手術(shù)室滿(mǎn)負(fù)荷使用和運(yùn)轉(zhuǎn)的壓力非常大,。小型的,、緊急的手術(shù)很難獲得空檔。結(jié)果就是,，很多這類(lèi)型的手術(shù)不得不在手術(shù)室之外進(jìn)行,，比如在ICU和急診室。正是在這些情況下,，病人遭受的風(fēng)險(xiǎn)最大,，同時(shí)AR也用著用武之地。
和手術(shù)室中不同的是,，這類(lèi)型手術(shù)獲得的支持非常少,。通常情況下只會(huì)有1個(gè)醫(yī)生和1個(gè)護(hù)士負(fù)責(zé)整個(gè)操作，而病人的生理情況經(jīng)常很不穩(wěn)定,。如果手術(shù)發(fā)生在半夜,，很可能負(fù)責(zé)手術(shù)的是初級(jí)的實(shí)習(xí)生，而且要同時(shí)扮演麻醉師和手術(shù)醫(yī)生的角色,。同時(shí),，手術(shù)房間并不是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，尤其是牽涉到醫(yī)學(xué)影像的設(shè)備,。一系列的檢測(cè)儀器讓整個(gè)局面更加復(fù)雜,。醫(yī)生在追蹤不同的圖像和數(shù)據(jù)顯示屏的過(guò)程中，非常容易錯(cuò)過(guò)和病人體征相關(guān)的關(guān)鍵信息,。而一個(gè)單一的,、集成了多種影像和病人數(shù)據(jù)的AR顯示屏有助于讓醫(yī)生專(zhuān)注于病人本身，從而提升手術(shù)相關(guān)的質(zhì)量和安全程度,，以及減少成本,。
除了更加安全的手術(shù)過(guò)程之外，AR也能夠減少對(duì)大量實(shí)體顯示屏的需求從而減少成本,。目前,，超聲波、內(nèi)窺鏡和支氣管鏡都需要醫(yī)院購(gòu)買(mǎi)一整套的設(shè)備,，這些系統(tǒng)各自擁有不同的顯示屏,。這些設(shè)備的花費(fèi)能夠達(dá)到數(shù)萬(wàn)美元,。實(shí)際上,，這些不同的影像系統(tǒng)的顯示方式并沒(méi)有根本的不同，但是現(xiàn)有的商業(yè)模式就是只出售整個(gè)系統(tǒng),，同時(shí)這些顯示屏之間互不兼容,。電子醫(yī)學(xué)檔案有自己的顯示屏；血液動(dòng)力監(jiān)測(cè)儀和通風(fēng)設(shè)備有各自的顯示屏,，這些數(shù)據(jù)還互不融合,。AR能夠提供一個(gè)共享的屏幕,，最終能夠減少針對(duì)病人不同數(shù)據(jù)的專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)器，而是讓不同的生理數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的融合,。
當(dāng)然,，AR技術(shù)仍然需要進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)以上的構(gòu)想，同時(shí)醫(yī)生也要足夠相信這一理念,。硬件需要能夠讓醫(yī)生舒適且安全的佩戴,。對(duì)于一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，圖像必須要足夠通透,，但另一些則需要更加實(shí)心,。如果一些圖像要用于指導(dǎo)手術(shù)的話，就必須精確到極致,。技術(shù)上的挑戰(zhàn)很多,，但不是說(shuō)無(wú)法克服。
想要實(shí)現(xiàn)AR在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,，還需要優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)科學(xué)家和物理學(xué)家,。我們對(duì)于未來(lái)感到很興奮：AR在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用，終有一天會(huì)像聽(tīng)診器一樣普遍,。