前不久的蘋果手機發(fā)布會上，蘋果全球高級副總裁菲爾·席勒對iPhone 8的介紹是：這是第一臺專為增強現(xiàn)實打造的iPhone。這幾年，增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR）聯(lián)手，在游戲、設(shè)計、軍事等領(lǐng)域風(fēng)生水起。今年，它們也頻頻在醫(yī)療健康領(lǐng)域亮相：術(shù)中定位、強化臨床診斷、教學(xué)培訓(xùn)、心理疾病治療等臨床案例不斷涌現(xiàn)。 
  
　　VR與AR重建個體化影像 
  
　　日前，首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院胸外科張毅團隊，運用混合現(xiàn)實全息影像技術(shù)（VR與AR的結(jié)合），為一位51歲左下肺磨玻璃結(jié)節(jié)患者切除了肺小結(jié)節(jié)。 
  
　　由于病灶位于左下肺基底段，位置較深不易定位，手術(shù)團隊術(shù)前將患者胸部的影像數(shù)據(jù)錄入軟件，重建患者個體化的三維影像。術(shù)中，張毅佩戴頭顯，將術(shù)前生成的三維影像與患者本體重合，精確瞄準(zhǔn)病灶。 
  
　　VR生成患者模型，AR完成重合定位，這一技術(shù)可讓術(shù)前病灶部位及周圍組織血管等空間結(jié)構(gòu)關(guān)系更完整呈現(xiàn)?！霸摷夹g(shù)在臨床中的應(yīng)用尚少，還沒有文獻(xiàn)進行總結(jié)和實際推廣。在胸外科的應(yīng)用，主要集中在肺部結(jié)節(jié)穿刺定位方面，目前只在宣武醫(yī)院胸外科兩例病例中應(yīng)用過，還沒有收費標(biāo)準(zhǔn)。”張毅說。 
  
　　張毅介紹，該技術(shù)可重建出肺組織及胸、肋骨等結(jié)構(gòu)，并使血管造影和骨骼自動分離、體素自動拆分；動靜脈、氣管及肺部結(jié)界顏色對比度強，辨識度高，能準(zhǔn)確定位肺部結(jié)節(jié)的位置；后期三維體素渲染功能強大，能辨識血管及氣管的變異，重建圖像邊緣光滑；可沿各個方向精確對模型旋轉(zhuǎn)、縮放。“醫(yī)生得以全面地觀察病灶細(xì)節(jié)、深度挖掘影像信息，助力手術(shù)更精準(zhǔn)、高效，為患者規(guī)劃出更安全合理的手術(shù)方案?；颊哌€可與醫(yī)生一起觀看自己的三維病灶模型，更直觀地了解病情和治療方案。我們希望借助這項技術(shù)，推動胸外科的微創(chuàng)技術(shù)發(fā)展，為年輕醫(yī)生提供更快速的成長途徑。” 
  
　　7月30日，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院與一家科技公司合作建立智慧現(xiàn)實虛擬臨床教學(xué)中心，開啟了“人工智能+現(xiàn)實虛擬”的臨床教學(xué)培訓(xùn)新模式。將患者的影像數(shù)據(jù)經(jīng)過人工智能系統(tǒng)處理，生成全息化的人體三維解剖結(jié)構(gòu)。醫(yī)生通過專用設(shè)施，在增強現(xiàn)實的虛擬空間里全方位觀看到患者的人體結(jié)構(gòu)解剖細(xì)節(jié)，實時進行器官和病變的立體幾何分析。清華大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院院長董家鴻教授介紹，虛擬解剖作業(yè)、模擬手術(shù)切除、手術(shù)方案設(shè)計和手術(shù)風(fēng)險評估都可使用該技術(shù)。近期，該技術(shù)也將應(yīng)用于肝臟、膽道、胰腺等外科手術(shù)。 
  
　　記者在現(xiàn)場帶上頭盔，即可在虛擬世界中看到肝臟的三維模型，伸出右手的大拇指、食指和中指，就可以隨意旋轉(zhuǎn)這一虛擬模型。通過手勢和語音操作，實時測量模型的區(qū)位、體積、徑線、距離等參數(shù)，立體透視出腫瘤與血管、臟器的關(guān)系。另一位體驗者戴上頭盔，可與記者同時看到并控制該模型，并實時講解。 
  
　　VR被譽為心理治療神器 
  
　　自2016年12月20日起，張強醫(yī)生團隊嘗試將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用在靜脈曲張手術(shù)中，幫助患者分散注意力，緩解疼痛?！澳壳耙验_展了十多例。患者完全清醒并佩戴VR眼鏡，手術(shù)醫(yī)生將局部麻醉藥物利多卡因的濃度降至0.25%，即常規(guī)濃度的1/4，患者心率血壓穩(wěn)定，無明顯疼痛?！睆垙姼嬖V記者，有研究表明，VR輔助麻醉可以平穩(wěn)心率和血壓；減輕患者的術(shù)前焦慮和恐懼感，減少全麻的需求；創(chuàng)造全浸式體驗環(huán)境，隔絕手術(shù)室令人緊張的噪音和刺眼光線；具有減少麻醉用量的潛能，并減少鎮(zhèn)靜劑帶來的影響或副作用。 
  
　　中國科學(xué)院心理研究所研究員劉正奎長期致力于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在心理健康促進與治療方面應(yīng)用的研究。密集恐懼、恐高等焦慮性問題非常適合采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來進行輔助矯正訓(xùn)練?！疤摂M現(xiàn)實技術(shù)與現(xiàn)實世界的仿真度高，矯正和治療中的構(gòu)建環(huán)境或刺激元素可按目標(biāo)要求自定義或隨時增減，從而提高矯正和治療的安全性和效率。比如治療恐高癥，通過系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實構(gòu)建一個高仿真的含不同高度設(shè)置的場景，采用系統(tǒng)脫敏，根據(jù)受試者的自身癥狀情況和適應(yīng)要求，一點點提升高度或適度調(diào)，讓受試者慢慢完成從低到高的適應(yīng)過程。” 
  
　　劉正奎介紹，該團隊把虛擬現(xiàn)實技術(shù)與可穿戴設(shè)備配合起來：被試者戴上虛擬眼鏡或頭盔，通過目標(biāo)要求，構(gòu)建典型訓(xùn)練和治療場景；可穿戴設(shè)備同時收集被試者呼吸、心跳、血壓等生理參數(shù)，根據(jù)參數(shù)的實時變化，建立精準(zhǔn)情緒評估，并與虛擬現(xiàn)實場景互動，逐步調(diào)整。目前，此方法已在幾家單位應(yīng)用。同時，團隊針對多動癥兒童探索建立行為矯正模擬教室，也正在部分機構(gòu)試用?！巴ㄟ^訓(xùn)練和治療目標(biāo)構(gòu)建的場景，心理醫(yī)生可根據(jù)治療情況自定義環(huán)境，慢慢增加或調(diào)整干擾因素，逐步訓(xùn)練孩子的自控能力，從而讓他們適應(yīng)教室的學(xué)習(xí)?！?nbsp;
  
　　該團隊還在探索創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙治療?！皯?zhàn)爭、災(zāi)難創(chuàng)傷、意外傷害，尤其是地震后傷員和消防官兵的心理訓(xùn)練和治療，虛擬現(xiàn)實技術(shù)有著獨特的優(yōu)勢。”劉正奎介紹，人在受到創(chuàng)傷后，完全還原真實場景（即暴露療法）極有可能帶來二次創(chuàng)傷，而通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以逐步實現(xiàn)。早在2008年，美國南加州大學(xué)的臨床心理學(xué)家開發(fā)了一款虛擬伊拉克戰(zhàn)爭的治療游戲，幫助伊拉克戰(zhàn)后士兵，效果非常好。 
  
　　降低成本優(yōu)化使用感受是重點 
  
　　“混合現(xiàn)實全息影像技術(shù)的適應(yīng)證還需要在臨床中不斷探索，如應(yīng)用在肝膽外科、泌尿外科、神經(jīng)外科等多個專業(yè)領(lǐng)域?！睆堃阒赋?，不同的臨床科室，運用的“點”是不同的。如胸外科目前開辟出來的“點”是在精準(zhǔn)定位和穿刺上；肝膽外科可能是在開放手術(shù)中的肝分段上；而在泌尿外科，可能是在腎臟腫瘤和大的動、靜脈之間的關(guān)系上。 
  
　　關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)，降低成本、優(yōu)化使用感受是未來重點。張強介紹，在他手術(shù)過程中循環(huán)播放的15秒VR場景，制作費用達(dá)5萬元。另外，VR眼鏡的使用過程中出現(xiàn)的一些小問題，如出現(xiàn)霧氣，患者躺下來看到的視角不理想，佩戴的舒適度等有待優(yōu)化?！靶枰t(yī)生、患者、軟件開發(fā)和硬件廠商整體改進?！?nbsp;
  
　　“佩戴VR眼鏡或頭盔的眩暈感以及孩子佩戴時間，也都需要控制。”劉正奎表示，目前該技術(shù)成本偏高，但在未來3年～5年內(nèi)，這一問題有望得到改觀。該技術(shù)或許可在一定程度上替代部分心理治療師的工作，成為重要輔助訓(xùn)練和治療手段，緩解人手緊張的現(xiàn)狀。 
  
　　2016年曾經(jīng)被譽為VR元年，但下半年卻在資本市場遇冷。據(jù)美國一家研究機預(yù)測，未來VR/AR將成為醫(yī)療行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)應(yīng)用。該機構(gòu)統(tǒng)計稱，2014年VR/AR醫(yī)療健康市場總值約為12億美元，到2020年將達(dá)25.4億美元，主要來自模擬訓(xùn)練以及康復(fù)治療兩大類。