《電子技術(shù)應(yīng)用》
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OpenSight AR系統(tǒng)成為FDA批準的首個醫(yī)療AR解決方案

2018-11-08
關(guān)鍵詞: AR 醫(yī)療電子 VR

  你會幻想自己有一雙透視眼嗎?

  能夠看到緊閉的房門后是否有人,,能看到一個電子產(chǎn)品中的各個部件,,抑或是能看到人體內(nèi)的組織器官?相信許多人都想要一雙透視眼,,然而最早實現(xiàn)這一“夢想”的可能是醫(yī)生,。

  近日,美國食品與藥物管理局(FDA)宣布,,由Novarad公司開發(fā)的OpenSight AR系統(tǒng)成為FDA批準的首個用于微軟HoloLens的醫(yī)療AR解決方案,,該系統(tǒng)通過2D、3D和4D圖像技術(shù),,可以讓醫(yī)生在手術(shù)開始前獲得可能會在術(shù)中遇到的問題的視覺指南,。

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  設(shè)想一下,你去醫(yī)院看病,,醫(yī)生只需上下“看”你一眼就能知道你的哪個器官出了問題,,甚至于判斷你是否需要做手術(shù)……這樣的診斷靠譜嗎?

  AR醫(yī)療前程遠大,?

  據(jù)高盛預(yù)估到2025年,,VR和AR的市場規(guī)模將達到800億美元。其中醫(yī)療健康到2025年預(yù)期用戶約為340萬,,市場規(guī)模將達到51億美元,。可以看出,,VR和AR醫(yī)療健康還是具有很大的潛力,。

  目前,AR醫(yī)療領(lǐng)域里也出現(xiàn)了許多令人稱贊的產(chǎn)品,,其中,,實力最強的便是上文中提到的微軟HoloLen全息眼鏡,能夠察看人體結(jié)構(gòu),;另外,,飛利浦醫(yī)療保健部門與埃森哲合作開發(fā)了一款A(yù)R應(yīng)用,用于監(jiān)測患者生命體征,;印度東南部的一家醫(yī)院還借助谷歌AR眼鏡完成了兩場手術(shù),;游戲巨頭Illusion發(fā)布的一套3D增強現(xiàn)實系統(tǒng),能夠幫助醫(yī)生更好地實施整容手術(shù)。

  但是,,那些宣稱能夠或者已經(jīng)做到輔助外科手術(shù)的AR產(chǎn)品,,本質(zhì)上更像一個AR“放大鏡”,使用方法主要是醫(yī)生通過佩戴眼鏡看到肉眼難以分辨的細微情況,。而對于真正的高風(fēng)險,、高精度的手術(shù),不論是HoloLens還是其它AR產(chǎn)品,,可能都無法滿足產(chǎn)品化的臨床需求,。

  這是因為在手術(shù)中,產(chǎn)品至少需要保證1mm以內(nèi)的識別跟蹤精度,,但HoloLens或是蘋果的ARkit都還是基于光學(xué)SLAM算法的方式進行圖像識別追蹤,,算法的精度暫時還不能支持手術(shù)級別的要求。

  這也是大部分AR產(chǎn)品的問題,,現(xiàn)在,,大部分AR應(yīng)用畫質(zhì)特效低劣,見慣了高清,、超清平面畫面的普通患者尚且難以忍受這些“渣畫質(zhì)”,,更遑論對影像精度要求更高的醫(yī)療行業(yè)。

  國內(nèi)醫(yī)療相關(guān)的AR創(chuàng)業(yè)項目也面臨著此類技術(shù)問題,,受限于算法,,許多產(chǎn)品都存在著清晰度不高,細節(jié)丟失嚴重等問題,,除此之外,,在手術(shù)導(dǎo)航方面,很多產(chǎn)品還缺乏精準的輔助空間定位系統(tǒng),,自然手勢交互的實現(xiàn)程度也是技術(shù)上要邁過的坎,。

  另外,如果將AR與現(xiàn)實相結(jié)合,,產(chǎn)品需要追蹤患者的動作姿勢,,根據(jù)這些姿勢信息來定位患者的身高體型和身體結(jié)構(gòu)的位置,然后把事先渲染好的3D虛擬結(jié)構(gòu)比例精確地顯示在患者的身體上,,讓醫(yī)生可以實施的觀察患者身體內(nèi)部的結(jié)構(gòu),。

  其中,這些虛擬影像都是根據(jù)患者的真實醫(yī)療影像信息,,比如CT/MIR超聲影像3D重建而成的,,如此,先不論這些數(shù)據(jù)隱私是否能得到安全保障,,身體被“透視”,患者是否能忍受醫(yī)生視線帶來的“侵入感”?

  開始手術(shù)之前,,AR還可以這樣落地

  1.更多的普及患者/消費端

  目前,,科技公司的VR/AR醫(yī)療健康產(chǎn)品主要針對醫(yī)院和第三方實驗室,包括硬件,、PC應(yīng)用軟件等,。顯然,AR醫(yī)療企業(yè)正在加大對B端用戶的開發(fā),,比如藥企,、醫(yī)械廠商等。

  但是,,當(dāng)專業(yè)度,、精確度還不能達到手術(shù)標準時,貿(mào)然進軍B端,,既難討好患者,,又不招醫(yī)院待見,所以,,在走向B端之前,,C端無疑是最佳的“溫床”。

  其中,,女性醫(yī)美和健康方面的AR產(chǎn)品有著更大的潛力空間,。有數(shù)據(jù)顯示,整形意向人群中,,61.7%的人每年花費超過5000元用于整形,,比上一年度增加11.7%,18.37%的人表示接受借錢整形,,前提是“整的好”,。

  而這個“前提“完全可以交給AR來確認。比如在隆胸手術(shù)前,,用戶戴好設(shè)備,,利用手機或平板鏡頭,捕捉自己軀體曲線的影像,,最后再交由軟件計算,,之后將不同罩杯、形狀的乳房模擬影像投射,、疊加在用戶身上,,以360度的3D影像呈現(xiàn)術(shù)后可能的物理辯護,用戶可以根據(jù)效果決定是否接受隆胸手術(shù),。不止于此,,AR還可以用于五官整形,、臉部拉提等手術(shù)前的效果預(yù)判。

  致力于女性健康的AR APP也不少,,Hologic開發(fā)的一款應(yīng)用Hologic Augmented Reality app能夠與用戶直接互動,,提供全面的影像系統(tǒng)和診斷檢測產(chǎn)品。

  關(guān)于AR產(chǎn)品,,未來的模式一定會越來越多樣化,,提供的產(chǎn)品也會更豐富。比如,,用戶可以借助AR醫(yī)療應(yīng)用提供的精確圖文一步步地完成自我診療全過程,;急救人員通過AR頭戴顯示器等指揮現(xiàn)場人員作出針對性的搶救措施,防止因錯失搶救時間錯過最佳急救等等,。

  2.AR醫(yī)療教學(xué),,尤其是中醫(yī)藥教學(xué)

  AR技術(shù)在醫(yī)療教育教學(xué)中的應(yīng)用逐漸增多,目前比較成熟的AR醫(yī)療教學(xué)則是關(guān)于血管的照明,,學(xué)生通過PC應(yīng)用軟件能夠查看隱藏的血管,。本文開頭提及的OpenSight AR系統(tǒng)也開發(fā)了該軟件的教學(xué)版本,可以讓醫(yī)生對虛擬尸體進行虛擬解剖,。如此,,比起傳統(tǒng)的掛圖式解剖教學(xué)更加直觀立體,也更有利于學(xué)生的臨床實踐,。

  西醫(yī)方面,,AR產(chǎn)品并不算少,但在中醫(yī)藥教育方面,,由于中醫(yī)藥學(xué)科的的特殊性,,在教學(xué)方式上的AR應(yīng)用可謂是寥寥無幾。然而,,正是因為中醫(yī)藥知識概念抽象,、理論深奧,才更應(yīng)該追求創(chuàng)新的教學(xué)方式,。

  例如,,將AR技術(shù)與中藥材圖譜相結(jié)合,通過AR技術(shù)可將中藥植株和飲片立體地展現(xiàn)出來,;亦或者在針灸教學(xué)過程中,,AR技術(shù)為學(xué)生展現(xiàn)出一個虛擬的人體模型,可以演示穴位定位,、進針手法等教學(xué)過程,。

  通過利用AR技術(shù),借助計算機將復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化,,為學(xué)生提供一個虛擬環(huán)境與現(xiàn)實世界相結(jié)合的場景,,讓學(xué)生沉浸在增強現(xiàn)實的場景中,,變被動接受為主動學(xué)習(xí)。

  現(xiàn)已有醫(yī)藥與AR手機應(yīng)用相結(jié)合的教輔工具,,如Aug-ment 3D和AR中藥材,。后者能夠利用AR掃描圖片功能實現(xiàn)中藥材3D高精度呈現(xiàn),。前者不僅擁有豐富的3D模型庫,,還提供了3D模型的接口,用戶可為模型庫添加3D模型圖或3D動畫模型,。

  結(jié)論:

  隨著AR/VR,、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,AR技術(shù)在遠程會診,、病房護理,、康復(fù)醫(yī)療等環(huán)節(jié)將會得到更好的應(yīng)用,而且會更普遍地惠及消費端,。相信在不久的將來,,AR技術(shù)會不斷發(fā)展和進步,為醫(yī)療領(lǐng)域帶來新的突破,。


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