AR風向

#077

AR在醫學領域未來發展潛力

AR為醫學臨床應用立下新的里程碑

燒燙傷患者最難熬的便是每天的換藥造成的疼痛,即使使用標準劑量的鴉片類藥物(含嗎啡及嗎啡相關之藥物),超過86%的患者仍會感受到嚴重的疼痛感,且有鑑於每年鴉片類藥物奪走了成千上萬寶貴的生命。在過去20多年,華盛頓大學的研究人員、VR專家Hunter Hoffman和疼痛心理學家David Patterson持續研究能為燒燙傷患者緩解疼痛感的虛擬實境遊戲—Snow World。

Snow World將患者的注意力從痛苦轉移到冰冷的、藍白色系的虛擬環境中,遊戲任務中他們需要不斷投擲雪球,聽起還或許是很一般的遊戲,但燒燙傷患者能因為沉浸在VR遊戲中減輕35%-50%的疼痛,與中等劑量的鴉片類藥物減輕的幅度相同。

文章目錄

擴增實境於醫療上之應用層面

AR不僅為教育帶來互動式體驗,且對大腦記憶和注意力有所提升,Forbes在2018年發佈了醫療保建五大客戶體驗趨勢,AR擴增實境便是其中之一,在整個醫療領域的應用又分出多個層次,我們一一討論,AR為醫病帶來了什麼實質用途與功能提升。

1. 醫學教育與培訓

AR為醫學教育帶來相當大的幫助,有許多醫療機構已使用在課程教授上,像是在模擬病患及外科手術的教學,讓學生在AR的情境中學習、犯錯,而非在未有任何經驗前,直接進行解剖實驗或技術操作,畢竟直接在醫院臨床學習有時風險太大、耗時,並難以有系統的組織起來,透過AR讓醫學培訓系統化,由簡易至複雜進程,將有效地獲取經驗,醫學生可在不受限於實驗室資源分配或臨床病例,達到全面性學習。目前醫學教學課程缺乏真實情境(例如: 手術室)培訓,透過AR進行培訓能夠技術錯誤及誤解,在實際稍作時減少錯誤,進一步提高患者的安全性。

2. 輔助醫療手術進行

現今醫學發展日新月異,技術資訊豐富且更新快速,手術室有各式醫學儀器、器具及豐富電子訊息輔助醫師,而外科醫師在執行手術必須相當專注,對於外部傳入的訊息會增加精神負擔,使用擴增實境技術能呈現虛擬於現實之特性,將訊息過濾後,輸入到外科醫師的視野之內,降低手術失誤的機率。想像一下這樣的應用,當病人的數據及電腦斷層掃描直接輸入當外科醫師配戴的AR眼鏡,醫師便可透過圖像,於手術前確實的了解患者生理結構,不必實際切開身體,便可以看到骨頭、肌肉及臟器的位置,準確地注射或進行手術,需進行緊急手術時,也能夠節省時間,讓醫生快速獲取病患訊息,不須透過紙本文件或電子病歷查詢。

3. 遠程醫療/院前護理

德國亞琛市建立個人醫療急救護理多年,透過緊急醫療服務(EMS)獨立軟體,醫師可以遠距為前線的急救人員提供醫療協助,幫助他們做出專業性的決定。雖這一部分尚未應用於災難醫療,但已有相關研究針對發生大規模傷亡事件時,前線急救人員如何透過有效率的系統協助分級,並將傷患送往最適當的醫院,研究中透過AR眼鏡技術輔助分診每一例會高出傳統方法約20秒,但準確率能達92%,比起傳統方式的58%高出許多,由此來看AR眼鏡對於災難醫療是有用的工具,可以讓急救人員在使用數位資料與遠端聯繫時,雙手能夠繼續作業,考慮到分流的質量,目前的延遲時間似乎是可以被接受的。

4. 輔助醫師診斷及療程

於門診看診時,有時病患無法準確地向醫師描述症狀,或出現醫師解釋症狀或治療方式病患無法正確地理解,Orca Health推出擴增實境APP,將常見的醫療狀況和治療方法,透過3D模型、動畫製作和圖像的建置,簡化了繁複的醫學概念,協助醫護人員說明,讓病患更清楚地了解。
( 圖片來源 : Orca Health )

全球約有5%的人受到閱讀障礙的困擾,患者在智力無缺損的狀況下,對於閱讀和書寫文字產生困難,有研究針對此一部分,以AR擴增實境為基礎開發APP,用以測試是否能改善學齡兒童對於讀寫的識別能力,進而讓醫生準確診斷,該研究在厄瓜多首都基多的一所學校進行,發現透過擴增實境能更準確檢測出閱讀障礙,對於早期發現具有相當好的效果。

近來整型醫學盛行,AR技術用於醫學美容、整形方面有較成熟的表現,美國新創公司ILLUSIO便將擴增實境用於整形術前諮詢,例如隆胸手術,病患穿著特殊的胸衣,醫生可以運用ipad鏡頭辨識影像,透過應用程式的調整成不同的罩杯及形狀,乳房模擬的影像可疊加在病人身上,讓患者可以直接了解術前與術後的改變。當然,這一部分的應用,更可以用於臉部整形,像是鼻子、眼睛及臉部拉提等。

AR眼鏡之醫療應用

微軟HoloLens與Novarad合作的OpenSight擴增實境系統,日前首次被FDA(美國食藥管理局)批准HoloLens 510(k)可用於醫療手術前計畫,醫生透過OpenSight獲取患者的2D、3D及4D圖像,透過HoloLens內建的攝影鏡頭和定位技術,直接在患者身體上呈現,無須外科醫師進行切口即能完成內部可視化,提高醫療執行過程的精準度、速度和安全性,同時,今年九月喬治華盛頓大學醫院成為採用該新系統的第一支醫療團隊。
( 圖片來源:Novarad )
在更早之前倫敦帝國理工學院和倫敦聖瑪麗醫院等醫院,已開始使用Hololens協助重傷傷患的重建手術,過去醫生需要使用手持掃描儀在傷口附近找到主要血管,現在只需要通過AR眼鏡中呈現的3D圖像就能幫助醫師主確找到主要血管。

AR醫療之未來機遇與挑戰

AR擴增實境持續改善醫師與病患之間互動的方式,為醫師提供更準確的資訊,給予患者最好的治療。根據統計,在2025年數位醫療市場預估達到5366億美元,全球各地的醫院積極採用創新科技來改善醫療照護。根據分析預測,在醫療領域,自2017年到2023年,全球AR市場的複合年均增長率將達到23%。

目前全球現代醫療持續發展,雖無法將醫療服務送達每個角落,但AR擴增實境應用於醫學確實能帶來幫助,除了前述的應用於醫學培訓、輔助手術等層面外,其實像一般衛生教育、個人照護,甚至是兒童健康知識的建立,都夠運用AR。另外,像是在遠程醫療的運用,也能彌補偏鄉醫療及資源不足的情況,以確保能夠挽救更多生命。

擴增實境導入醫療也是相當大的挑戰,有越來越多的研究證實AR技術能改善醫學成果,但由於要需應用在人體上,其中也涉及患者的健康及生命延續,便需要投注醫學、科技等大量資源,才能讓整體產業鏈串聯起來,造福更多的病患。

而AR眼鏡仍有不足,像如何更為輕巧,讓醫師穿戴起來方便舒適不影響手術操作,FOV的大小如何與手術環境達到平衡,系統輸入眼鏡的影像是否清晰準確,最主要的醫師能否有系統的導入使用,為開發商帶來更多的反饋等,這些問題未來幾年需要持續克服的。

更多文章

分享在 facebook
分享在 google
分享在 twitter
分享在 linkedin
訂閱icon3

訂閱arplanet電子報隨時掌握最新虛實解決方案趨勢!​​