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摘要：近年来，虚拟现实技术广泛应用在医学领域，如医疗教育、辅助模拟手术操作、辅助影像诊断、VR手术直播，医学干预等。传统的医疗教学及手术培训由于缺乏真实的体验感受及直观的视觉冲击，学生的兴趣无法被积极地调动，术前讨论也只局限于理论层面，导致实际的投入与产出比例结果并不理想。而与虚拟现实技术结合的医疗产业，改变了传统的医学模式，增强了用户的学习体验感受，提高了手术培训的效率和辅助诊断的准确率，促进了健康恢复，给医疗产业模式带来了新的转变。
关键词：虚拟现实技术（VR）；医疗教育；手术培训；临床诊疗；医学干预
本文引用格式：杨涵深,朱亮,冯雪峰,等.浅谈虚拟现实技术在医疗领域的应用[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(58):25-26.
Discussion of the Application of Virtual Reality Technology in Medical Fields
YANG Han-shen,ZHU Liang,FENG Xue-feng,WANG Li-cong,LIU Li-hong*
(Dalian Medical University,Dalian,Liaoning,116044)
ABSTRACT：In recent years,virtual reality technology has been widely applied in medical fields such as medical education,assisted simulated operation,assisted imaging diagnosis,live broadcast of VR surgery,and medical intervention.In terms of traditional medical teaching and surgical training,student's interest cannot be actively mobilized and preoperative discussion is only limited to the theoretical level due to the lack of real experience and intuitive visual impact,leading to unsatisfactory ratio of output to actual input.However,the combination of medical industry with virtual reality technology have changed the traditional medical model,enhanced learning experience of the students,improved the efficiency of surgical training and the accuracy of auxiliary diagnosis,and promoted health recovery,thus bringing new transformation to the medical industry model.
KEY WORDS：Virtual reality technology(VR);Medical education;Surgical training;Clinical diagnosis and treatment;Medical intervention
引言
在“互联网+”改革开放的需求下，虚拟现实技术（VR，virtual reality technology）正极速发展并实现多领域的交叉应用。同时，生命科学的蓬勃发展及未知性面纱的逐渐剥离，也使其成为了21世纪的研究热点。因此，二者的结合成为了时代发展的必经之路。虚拟现实技术是一种计算机虚拟仿真系统，可建立三维空间虚拟场景，通过VR设备的介入将该场景以360度全景的形式展现在使用者面前，模拟人体视觉，触觉，听觉等感觉器官功能，提供给操作者真实的体验和认知感受，以达到身临其境的效果[1]。VR技术依赖其沉浸感，交互性，构象性的三大特征，使参与者与虚拟环境相互作用，启发思维，增强体验者的沉浸感。
1虚拟现实技术应用于医疗教育及手术培训
在医疗教育方面，美国加州健康科学西部大学已建立的虚拟现实学习中心将VR技术应用于系统解剖学和局部解剖学课程当中，建立了新的教学模型，提供了沉浸式体验式学习环境，达到了提高学生的学习效率及测验成绩的效果。三维全息图像技术在解剖课上的应用，也帮助教师更好地讲解器官结构，改进了传统解剖学教学方式（尸解），缩短学习课时，具有广阔的应用前景[2]。在外科手术培训和医疗护理方面，VR技术通过计算机仿真，建立起虚拟手术室和医疗训练系统，学生可以在沉浸式的虚拟培训环境中进行实践和学习，从而获得与真实实验一样的体会，且该场景可被重复利用，节约资源，降低成本[3]。近期，有研究以unity引擎作为开发环境，建立了基于虚拟VR技术的心脏医疗辅助系统，可为医生护士及医学生提供从进入手术室到手术完成的一系列综合训练，包括基础教学，心脏手术处理，应急情况处理等。该系统让医学生加深了对手术的体会，让医生更加熟悉手术环境及流程，提前为突发情况做好准备[4]。
2虚拟现实技术应用于临床诊疗
在临床诊疗方面，VR技术可以帮助医生进行手术预演，术中导航，临床诊断及远程医疗[5]。医生更加容易理解各种手术的操作路径，借助虚拟环境进行手术预演，可以选择最佳手术路径，从而既可减少术中对机体的损害，又可进行术中定位匹配，引导手术进程，提高手术成功率。同时，虚拟现实技术实现了远程医疗，大致分为中医远程诊脉，远程手术和远程康复这三个方面。虚拟现实技术的应用可以合理配置医疗资源，这给偏远地区的患者提供了更多的就医的机会，保障了落后地区与城镇医疗水平的统一性。外科医生可以在虚拟环境下，通过操作“手术机械臂”和“数字手套”等设备对患者进行手术治疗，同时评估患者病情发展，为医疗的多地区实施发展提供了更多的方案。研究显示，在肋骨骨折诊断中，VR技术与MRI，CT轴位薄层图像的联合应用，能够更加准确，直观，快速地显示骨折部位及其周围组织的情况，具有较高的临床诊断价值，效果优于常规X线检查[6]。同时，VR技术辅助影像诊断的相关发明也提高了疾病靶位的分析诊断，进而对手术方式的确定起到了极大的作用[7]。另有发明展示，通过将包含穿刺路径的三维图像显示在VR眼镜上，可使佩戴VR眼镜的医生在术中观察到穿刺路径及穿刺对象，提高了穿刺的精确度及穿刺效率，实现了精准穿刺[8]。据报道，目前在国内外，虚拟现实技术已应用于心血管外科手术，神经外科手术，腹部外科手术，耳鼻喉手术，肿瘤切除术和内窥镜手术等不同手术方式的模拟[9]。术前准备时，通过VR技术建立起的虚拟手术预演，可以让患者及家属提前了解手术过程并进行风险评估，有利于增进医患双方沟通理解，减少矛盾发生。
3 虚拟现实技术应用于医学干预
在医学干预方面，VR技术适用于精神疾病干预和康复医疗干预。虚拟现实技术通过模拟多种不同的治疗场景并设置不同的刺激治疗方案，在注意力缺陷、空间感知障碍、记忆障碍等领域取得了良好的效果[10]。VR技术可以辅助治疗患者焦虑症、创伤后应激障碍症、自闭症等各种心理方面的疾病[11]。例如，对于具有恐高症的患者，利用VR技术建立模拟恐高情景，根据医学心理学的原理，采用暴露法和系统脱敏的治疗方法，让患者感知虚拟情景中的设置元素，进而逐渐达到治疗的目的。这与现实生活中的场景相比，具有易再现及易操控等优点，避免矫枉过正，发生不可预知的危险。现阶段我国康复医学事业正急速发展，虚拟现实技术应用于康复治疗中并作为康复医学发展的前沿技术，积极弥补了传统康复治疗的不足，提高了康复疗效。在肢体功能障碍康复训练中，虚拟现实技术利用人机交互技术及传感技术，显示人体运动轨迹。同时，在智能人体捕捉技术的帮助下，患者可以体验不同的视觉及听觉的刺激，这能更好地反馈患者的状态，从而提供针对不同患者的个性化治疗方案。虚拟现实技术在康复治疗中的应用，提高了患者日常生活能力训练的真实性及精确度，并充分发挥患者的主观能动性，使患者的康复效果有了极大的提高[12]。
4展望与讨论
随着科技水平的进步，虚拟现实技术已不仅仅局限应用于娱乐方面。虚拟现实技术在医疗领域的应用正成为新的趋势，并且“VR+医疗”的应用领域及范围也正不断扩大，VR技术作为辅助方式，在医疗教育，手术培训，临床诊疗及医学干预等方面起到了良好效果，也正逐渐被应用于VR手术直播，远程医疗操作等方面。VR技术的介入帮助医疗系统节省了大量的时间与资源，提高了教育的标准化，降低培养成本，缩短培养周期，提高医学生“沉浸式”学习体验感，进而更好地辅助临床工作，更加精准高效地挽救生命及促进健康恢复。
参考文献
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[8]叶健,高寒,万里,等.一种穿刺辅助方法、处理器及VR眼镜[P].中国专利:CN105748160A,2016-07-13.
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[11]唐超.当VR技术遇上医疗[J].中国医院院长,2017(Z1):86.
[12]赵胜挺,周健萍,文佳,等.浅谈虚拟现实技术在肢体功能障碍康复治疗中的应用[J].临床医药文献电子杂志,2018,5(50):74-75.
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