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VR+医疗 斯坦福大学用VR培训先天性心脏病知识

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17-04-18 10:51 VR网

  外媒报道,斯坦福大学给医生们提供了一种独特的培训方式,通过VR,他们可以看到婴儿的心脏内部结构,瓣膜的开合,血细胞的流动等等。

  这个VR项目解决了医学培训领域的一个重要挑战,那就是如何在三维环境中实现对心脏的实时可视化。通过VR头显,他们可以进入到心脏内部,探索先天性心脏病,感觉自己就像一颗花生那样进入了心脏中。

  “我甚至可以看到血液的路径,这是我从未体验过的,”斯坦福大学的小儿心脏病学研究员Christopher Knoll博士在本月首次体验这款原型系统之后说道。

  David Axelrod博士参与开发了虚拟的心脏教学工具,当他问及Christopher Knoll博士,是否准备好回到现实世界中时,他甚至坚持说:“不,我喜欢这样!”他笑着说道。

  这款VR系统是一个使用3D可视化技术来改善医学和病症教育项目的一部分。美国凯斯西储大学使用微软HoloLens来培训学生们解剖学和生理学,而密歇根大学的一个研究项目则让医生们探索大脑内部,以增进对偏头痛治疗的认知。

  CT扫描、超声波心动图和核磁共振对于针对和治疗来说仍将是非常重要的工具,但有些专家认为,VR可视化将很快成为一个对于医生和外科医生非常必要的补充,并且对于降低培训过程对尸体解剖的依赖有很大帮助。

  “斯坦福大学的这个项目以及类似的项目代表了医学培训的未来,”Luca A. Vricella博士说道。他是约翰霍普金斯大学医学院的小儿心脏移植专家,他指出,在医生心中形成一个3D图像,对于让学生们了解心脏手术是尤为重要的。“这可以让你更好地理解你将在手术室看到的场景。”

  当你戴上斯坦福大学提供的VR头显时,你会发现自己在一个光线良好的医生休息室,站在一个中央的讲台旁。在你的左边,你会看到挂在墙上的心脏的平面图,在你的右边,是彩色的塑料心脏模型,算是向老式的学校培训心脏病和血液流动的方式致敬吧。

  径直向前走,有一个陈列着众多3D心脏模型的架子,分别标注着先天性心脏病的标签。通过触发手柄上的扳机,你可以从架子上拿起一个“活的”,还在跳动着的心脏,它会呈现在你的面前。这个心脏会以本身的角度展现,或者也可以拆分成不同部分,同时还在持续着同步的运动,也就是说,同时展示了心脏内部和外部的特征。你可以拿起其中一部分,转个圈,以任意角度来观看这个跳动的心脏组件,就像是看一个小生物一样。

  其中一个模型展示了室中隔缺损,在两个心室中间有一个洞。这种先天的缺陷会导致一些富氧的血液被泵回至肺部,而不是进入身体的其他部位,这是不正常的,会导致心脏超出负荷。

  当按下另一个按钮时,你会被“传送”到心脏内部,可以看到血细胞在心脏的腔室中流动。而使用另一个按钮时,你可以如做手术般的修正问题,使心脏恢复正常。

  用户不会感觉眩晕,也不会产生晕动症,因为他们会处在心脏内部,心脏的结构就在用户周围活动,而非位于一个游乐场或过山车上。

  到目前为止,斯坦福大学的原型系统中展示了室中隔缺损,在另一个原型系统中,其目标是要模拟出25到30种最常见的心脏问题。David Axelrod博士表示,其长期目标是要为其增加成年人心脏疾病的模型,并且逐渐加入肺部和脑部疾病的模拟。

  即使是先进的影像手段,也会让临床医生无法彻底了解心脏结构的修复,David Axelrod说道。他是斯坦福Lucile Packard儿童医院的小二心脏病学专家。

  “如果你不明白心脏的几何结构、解剖图和生理结构,你可能会在以后的手术中产生错误,”他说道。

  斯坦福大学的这一系统是与位于旧金山的软件公司Lighthaus合作开发的,该公司也有David Axelrod的股份。Lighthaus是由斯坦福儿童医院的小儿心脏科与Facebook旗下的Oculus VR公司合作建立的。

  除了培训之外,这项技术还可以帮助病人们了解医生是如何修复其心脏缺陷的。

  “我每周都会接待一些胸前有伤口的病人,他们已经20多岁了。我会问他们,你接受了哪些手术?但他们并不了解,”Axelrod说道。“帮助病人理解他们的心脏问题是我们的工作,因为我们认为,如果你知道问题所在的话,你会更加留心的。”

  在五年之内,个性化诊断扫描的VR项目将能够达成,Axelrod说:“那时我就可以说,这就是你的虚拟的心脏。”

  Jamil Aboulhosn博士主持了加利福尼亚大学先天性心脏病研究中心的工作,他告诫道,沉浸式3D技术对于已经使用了数十年的传统的解剖和生理学培训手段来说,应该被视为一个助手,而非替代。

  “随着我们周边的事物越来越多地被转换成3D和VR的形式,我开始有一点担心了,我们正在进入一个逐渐简化的时代。我们需要只是让某个东西变得更酷而已,”他说道。“但对于医学院来说,还不是摒弃通过艰苦的尸体解剖来培训解剖学的时候。”

  “是的,虚拟现实已经准备好登台亮相了,是的,他的确激动人心,”Aboulhosn说道。“那么他会淘汰所有以前的东西吗?当然不会。”

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