在医疗保健过程中，如何减轻手术痛苦，如何解决人们的心理健康问题，这些都是大家所关注的问题。VR给了医疗行业一个新未来，它正在悄无声息地改变着医疗保健行业。

增强现实世界

手术期间的一步操作失误都会酿成大错。所谓的虚拟现实系统已经用了近20年，训练学生进行特定操作，但他们更喜欢非常细化的互动游戏。在VR环境中训练的好处显而易见，但当外科医生真正开始在病人身上做手术会发生什么？这并不是虚拟现实的影响，而是增强的现实。

“VR就是让用户沉浸在一个虚拟环境中，获得‘存在’的感觉。AR不同，它是在现实世界中置入额外的环境信息。”丹尼尔·安德森说，他是印第安纳州普渡大学一名计算机科学专业的博士生，这里有越来越多的创新者们在推动现实科技不断发展。

谷歌眼镜这样的增强现实系统覆盖了日常现实世界的技术信息——这让我们的现实更美好。他们还让别人从使用者的角度来看环境,提供了完善的培训和发展机会。系统测试于2014年实施，伦敦的圣巴塞洛缪医院的外科医生戴尔·艾哈迈德第一次实施了直播手术。使用谷歌眼镜AR HMD,观众们在接受一种独特的治疗体验,有超过13000名学生在115个国家收看。

当他们为自己拿起手术刀,开始进行手术, 通常实习外科医生会由一位导师在身后指导并提供建议。在某些情况下，也会用到参考书或信息屏提供支持。在试图治疗病人的同时处理这些信息，极度考验心理学家所谓的认知负荷——实质上考验我们的脑容量。

AR技术正是在这里提供了帮助。例如,在手术过程中，增强现实系统能够让导师了解病人的信息、注释区域,甚至还能调出相关信息,大大减少了认知负荷,从而也减少了外科医生的压力。

在普渡大学一个令人兴奋的项目中,增强现实系统正在开发用于最具挑战性的环境:战场。由美国陆军授授权支持，远程指导系统与增强现实(STAR)使用触屏显示器、透明的屏幕、平板电脑和颜色及深度传感器与远程专家连接战场医疗。

在激烈的战斗中，被射杀的士兵需要紧急医疗救命,但面对有限的设施和潜在有限的技术,外科医生可能很无奈。STAR系统可以与有经验的导师联系，通过程序交流医疗手段，提供透明屏幕上的实时记录和注释,给予个人的支持和鼓励。外科医生看到的是病人、仪器和自己的双手,这都有导师在上面做的标记。

系统比相关图片更复杂,正如安德森所言:“我们利用计算机视觉算法重新定位导师的注释,以便固定显示他们所描述的手术区域元素。”换句话说,如果在手术期间重新定位器官,它将显示相关的注释。

尽管是为战场而创建,STAR也在普通民众生活中有明确应用。“当把病人运送到大城市医院不可行时,一般的外科医生可以在农村环境中使用这个系统操作紧急、拯救生命的治疗。”安德森说。

虚拟人体

在手术过程中与人体的每一次互动，都会对病人产生终生的影响。目前，像STAR这样的AR系统以及大量其他正在开发的系统都能够参考当前环境,但他们可以用来预测来自于外科医生任何干预的影响吗?

Mario Viceconti是谢菲尔德大学的教授兼Insigneo研究所硅胶医疗主管，他们正投入一个欧洲项目，开发“虚拟生理人体”(VPH)。超过£2亿已经投入创造真实可靠的人体模型,这为外科医生和临床医生投入一些最具挑战性的医学领域提供了准确的预测。

这面临的挑战非常巨大:不仅在于创建模型本身，还在于管理计算精确而可靠的结果的过程。这些都是在硅胶医学的一个新的分支,包括使用计算机试验新药或预测手术的影响。

理论联系实践,这是Viceconti合并虚拟和现实世界所看到的区域。“历史上实时模拟模型是不精确的，我们的模型非常准确,但有点缓慢。”克服计算任务只是一项处理能力——这历来很快得以解决,他指出。

Viceconti的同事们正在开发的模型可以为外科医生提供决策的实时反馈。挑战很艰巨。“我们需要把非常准确的模型和夸大的现实合并,所以外科医生会问“如果我这样做，会发生什么?”这是目前无法做到的,但Viceconti想象外科医生可以使用虚拟模型作为手术期所有决策的参考点。

比如说换膝手术。在手术中,外科医生需要决定从哪进入身体,切割韧带和组织,也要考虑把假肢器官放在哪。所有这些都会对病人未来的工作能力和功能产生真正的影响。虚拟人体模型可以根据病人的实际生理提供建议。“这能改变生活,”Viceconti说。

大量低成本VR和AR设备的发行和开发为浸入式技术的创建提供了真正的公共利益。“现在我希望这种应用程序会呈现百花齐放的景象,这样一开始会显得有点混乱,但渐渐地平稳下来,会成为我们生活的一部分，就像智能手机一样。“Slater说。

Brinkman和他的同事们看到这项技术越来越多地应用在临床环境中,具有开创性的，其中一些模型已经免费提供给那些希望尝试的病人。

来源：cgangs