医学中的虚拟现实——未来的技术

无论是在游戏行业，还是在私人生活的某些领域，虚拟现实VR早已不可或缺。因此当VR 越来越多地用于医学也就不足为奇了。VR在医学中的应用领域多种多样，从长远来看正在彻底改变医疗保健体系。例如VR 可用于培训年轻医生和学生，为有经验的医生进行整体手术准备，甚至可以帮助充分治疗患有焦虑症、抑郁症和成瘾问题的患者。 VR在医学领域的应用范围扩大也影响了医疗技术设计领域，并帮助工程师极大地提高其产品的可用性和用户体验。

但是如何定义虚拟现实呢？VR适用于哪些医学应用领域，它是如何使用的？ VR 对医疗设计有何改进？以下博客文章专门讨论这些问题。

虚拟现实基本上是由特殊软件和硬件创建的人工现实。创新VR硬件的核心是VR眼镜。它由两个高分辨率显示器组成，用于显示人工生成的图像。显示器与记录头部位置和整体位置的传感器系统相连。科技行业的先驱者和革命者现在坚信 VR 将在未来几年永久改变我们的日常生活和我们消费媒体的方式。 同时VR 在医学和改善当地医疗保健方面也将变得越来越重要。因此人类正处于技术革命的开端，它将创造独特和创新的体验。

VR 在医学中的使用为德国医疗保健系统提供了大量可持续改善患者护理的机会。虚拟现实可用于医学的广泛领域，并带来积极的变化。

医学虚拟现实应用的开创性领域之一是医学生的培训。医学研究的特点通常是高度理论化的讲座和在各种教科书中使用二维建模图像进行学习。随着 VR 在医学教育中的应用，现在可以使用 3D 可视化来更生动地描绘人体解剖结构。通过VR可以以视觉有形的方式呈现人体有机体的生理原理和内部过程。这为学生提供了一种创新的学习方式，可以与学习内容进行交互。例如可以使用新技术从各个角度观察各个器官，代替了枯燥的课堂教学，学生们被提供了一个穿越人体的旅程。特别是对于医护人员群体，实践经验是必不可少的。通过在医学中使用 VR，可以在不危及患者安全的情况下提供这种实践经验。这意味着学生们可以根据需要尝试和重复各种各样的手术步骤和技术。医学生的专业技能因此有针对性地和持续地提高。

不仅在教育领域，VR 还为医学提供了新的视角。手术准备也可以利用这种技术进行优化。手术前医生会收到大量需要智能展示和选择的数据和信息。通过在医学中使用 VR，可以将必要的数据与图像结合起来，并真实地显示出来。待手术部位可以对主治医师进行三维可视化展示。医生可以从各个角度观察它们，并自由地旋转它们查看。

为了给外科医生提供尽可能逼真的待手术部位图像，巴塞尔大学生物医学工程系的研究人员开发了一种过程，可以将最初的二维图像从计算机断层扫描转换为实时三维虚拟空间。此外在对关节进行手术时，VR 的使用使医生能够根据需要从各个角度和不同大小随时查看要治疗的关节。从而医生可以非常直观地了解他在手术过程中有哪些选择。

VR 在医学中的使用不仅在外科领域具有优势，而且在精神病患者的治疗中也具有优势。虚拟现实的特性似乎特别适合治疗恐惧症、焦虑症、成瘾症以及抑郁症。在虚拟世界中，患者可以毫无危险地将自己暴露在恐惧之中。他会学会控制自己的情绪和激烈的反应，并克服恐惧。在医学中使用 VR 进行治疗的优势在于，虚拟现实可以根据患者的需求和治疗进展进行单独调整。

伦敦国王学院正在研究 VR 在医学中的应用，包括治疗偏执狂。例如，患者去一个虚拟酒吧，在那里他们必须与其他虚拟角色互动。治疗师通过这些虚拟角色与患者交流。在这个人为创建的场景下，设置了其他虚拟的酒吧访客，他们可以听到病人的声音，甚至取笑他。这会引发患者的巨大痛苦，患者从而学会应对社交恐惧，并为真实情况做好准备。

VR 在医学上的首次治疗成果也可以在成瘾和抑郁症的治疗中观察到。在人为创造的现实场景中，吸毒者可以训练如何面对通常会激发他们对毒品的渴望的情况。举个例子：一个酒精依赖患者通过VR来到一个虚拟酒吧，酒保不断地提供他酒精，而他要训练如何抵挡酒精的诱惑。吸烟者要通过训练学会在公共汽车站等车或喝咖啡而不去拿烟。

VR在医学上的应用也为抑郁症的治疗提供了新的可能性。伦敦大学学院的一组研究人员最近成功地使用虚拟现实来减少患者的自我批评行为，从而减轻抑郁症状。为此，该团队开发了一个投影患者图像的程序，患者通过程序自我自疗。从而可以培养患者对自己的同情心，并帮助他们找到解脱。

VR 在医学中的应用具有巨大的潜力，尤其是在医学设计中。通过引入 VR 技术，设计师们正在尝试创新的解决方案，以在视觉上构想出高质量的空间。这使得VR 成为以可持续和面向未来的方式改进手术室设计方法的解决方案之一。

VR 在医疗设备设计中的优势在于即时的用户体验和基于需求的重新配置，其成本远低于创建物理模型的成本。在测试手术设计时，虚拟模型的灵活度提供了很多优势：

- 在检查不同房间面积和设备配置方面具有更大的灵活性

- 获得更多医务人员的观点输入，因此得到更好的人体工程学和可用性

- 设计过程开始时的预可视化可实现更好的用户体验

- 可以减少甚至完全消除构建昂贵的1比1物理模型的需要

VR 在医学中的使用使设计中的所有参与者和客户团队有机会共同寻找特定工具和设计功能的解决方案。这保证了医务人员之后更好的用户体验和可用性。在虚拟现实中，参与者有机会对模型进行任何更改并查看整个手术室。除了家具和设备外，医生或护士等人也可以用 VR 来展示。参与者可以将这些人移动到房间的任何地方，甚至可以在各个角色之间切换，从不同的视角观察一切。这样在创建物理模型之前就能够解决很多设计问题。从而不仅节省了成本，而且最重要的是节省了时间。一旦确定了所需的布局，医疗设备设计人员和客户就可以就创建最终的手术设计达成共识。

尽管在医学中使用 VR 具有明显的优势，但现实却很少使用。造成这种情况的一个原因是该技术尚未完全开发。沉重的头盔和缓慢的传感器让许多受试者感到恶心和头晕。然而市场的最新发展让人们有理由期待 VR 很快会在医学中得到更频繁的使用。技术在不断改进，VR 可能很快就会在医学中发挥重要作用。

如果您对医学或医疗技术设计中的 VR 有任何疑问，欢迎随时与我们联系。