VR在医疗领域的应用分析-教学课件.pptx

II.VR在医疗领域的应用分析虚拟现实与医疗的融合将为传统医疗行业带来全新变革虚拟现实具有逼真的场景呈现、事前可规划性和过程可重复性，可有效解决医疗行业面临的实操风险高、可重复率低、培训资源短缺等问题内容参考吴阶平医学基金会、虚拟现实产业联盟、赛迪智库电子信息研究所2019 年10 月发布的虚拟现实医疗应用白皮书次级目录1发展现状1.国内发展现状2.国外发展现状2主要发展方向1.虚拟现实+医学教育培训2.虚拟现实+个性化健身3.虚拟现实+心理障碍治疗4.虚拟现实+医学护理5.虚拟现实+康复训练6.虚拟现实+视力障碍治疗7.虚拟现实+临床辅助3科研进展1.国外高校科研进展2.国内高校科研进展4发展展望一、发展现状全球范围内，虚拟现实等信息技术应用所驱动医疗健康服务的数字化转型正在展开在数字化医疗趋势的推动下，国内外医院正在逐渐使用虚拟现实技术进行培训和手术，虚拟现实医疗正获得更多医生和患者的认可与肯定据IDC 数据，虚拟现实医疗应用市场规模正逐年扩大，预计2022 年将达到17 亿美元，2018 到2022 年的市场复合增长率预计为105.6%虚拟现实在医疗领域的应用涉及手术模拟、技能培训、手术辅助、心理治疗等多个领域。

现有国内虚拟现实技术方案主要集中在医学教育领域，覆盖市场在60%以上在临床方面，虚拟现实技术使用率较低，体验感还没有得到医生和医疗机构的普遍认可，属于科研拓展阶段，还未形成完善的商业闭环一、发展现状（一）国内发展状况VR 技术与医疗融合的主要应用方向包括虚拟手术培训、强化临床诊断、远程医疗、心理疾病治疗、护理学和康复训练、产品研发等在模拟手术领域，经验丰富的外科医生可以利用虚拟手术室学习和探索新技术，或者进一步深化掌握具体手术操作步骤在培训领域，医学生能够以身临其境的方式学习人体解剖、临床等相关知识1、VR 医疗发展现状一、发展现状（一）国内发展状况国内典型应用案例:1、VR 医疗发展现状（1）VR 剖腹产手术模拟一、发展现状（一）国内发展状况国内典型应用案例:1、VR 医疗发展现状（2）VR 胸腔穿刺术模拟一、发展现状（一）国内发展状况国内典型应用案例:1、VR 医疗发展现状（3）VR 手术直播培训由于医学生无法进入手术室学习，VR 直播可同步播放手术室中的实时情况，使医学生能身临其境地观摩学习手术国内已将VR 技术应用于脑脊髓血管解剖、脑血管造影手术的专业直播与技术培训中一、发展现状（一）国内发展状况国内典型应用案例:1、VR 医疗发展现状（4）VR 解剖学教室一、发展现状（一）国内发展状况2、AR 医疗发展现状AR 技术与医疗融合的主要应用方向包括医学教育、中医药教育、辅助手术、远程医疗、医疗检测等。

国内科技公司现有的AR 医疗产品主要针对医院和第三方实验室，包括硬件、应用软件等在医学教育方面，已经成熟的应用有利用AR 技术寻找静脉注射用血管在实际医护工作中，小孩的血管比较纤细或者部分患者血管凹陷的情况给护理工作带来了很大挑战AR 技术可以在患者身体上投射出血管图形，让护士准确定位注射用血管，避免操作失误对患者的伤害一、发展现状（一）国内发展状况2、AR 医疗发展现状在中医药教育方面，将AR 技术与中药材图谱相结合，可将中药植株和饮片立体地展现出来；在针灸教学过程中，AR 技术可以为学生展现出虚拟人体模型，演示穴位定位、进针手法等教学过程在远程医疗方面，可以通过AR 眼镜直接传输手术情况给远方专家组，专家可以通过远程辅助技远程给手术主刀医生提供意见在医疗检测方面，部分医院进行了一些尝试，如通过AR全息眼镜观察人体结构、通过AR 技术监测患者生命体征等一、发展现状（一）国内发展状况2、AR 医疗发展现状国内典型应用案例:（1）AR 技术辅助下颅内血管畸形切除手术2018 年11 月，国内某医院完成AR 技术辅助下儿童颅内血管畸形切除手术手术借助AR 技术将患儿的病变位置、血管和组织以三维（3D）图像方式呈现给医生。

以往，医生在查看二维（2D）影像资料时，需要通过空间想象来叠加，AR 技术能三维再现影像，提高手术的精准度和安全性一、发展现状（一）国内发展状况2、AR 医疗发展现状国内典型应用案例:（2）救护车内5G+AR 医疗急救2019 年7 月，国内某医院顺利完成5G+AR 医疗急救演练在接到急救后，医院调配置 5G 城市应急救援系统的“5G 救护车”前往，从患者被抬上“5G 救护车”的一刻起，车上的急救人员与医院急诊抢救医护团队实现“零时差”对接救护车内的医护人员采取5G 网络联动方案，佩戴AR眼镜，与医院内专家进行远程AR 诊疗通过AR 眼镜，院内专家可实时监测患者病情变化，进行远程会诊指导急救，争分夺秒抢救患者一、发展现状（一）国内发展状况2、AR 医疗发展现状国内典型应用案例:（3）5G+AR 智慧医疗一、发展现状（一）国内发展状况2、AR 医疗发展现状国内典型应用案例:（3）5G+AR 智慧医疗一、发展现状（一）国内发展状况3、政策环境发展情况2017 年以来，我国多个部委陆续出台了多份推动虚拟现实技术产业发展及医疗领域应用的相关政策，持续提升对虚拟现实医疗技术研发、产品消费、市场应用的支持力度。

一、发展现状（二）国外发展状况1、VR 医疗发展现状VR 技术与医疗融合的主要应用方向包括机器人手术、恐惧症治疗、手术模拟和技能培训等此外，VR 医疗在患者教育、心理健康和心理治疗等方面也发挥着重要作用典型应用案例:（1）VR 手术模拟器VR+医疗的主流应用领域是通过VR 技术训练外科医生国外 VR 公司将3D 技术和VR 相结合，研发出各种手术模拟器外科医生戴好特定的VR 眼镜后，可以通过模拟器实施各种手术其中手术刀的角度、操作力度等均能体现在虚拟患者身上（图1.5）一、发展现状（二）国外发展状况1、VR 医疗发展现状典型应用案例:（2）VR 病灶重现在 VR 技术的帮助下，患者可以和医生一起“走进”他的身体里，进而制定更精准的治疗方案国外有VR 公司为每名患者量身定制一个360的虚拟现实世界，通过VR 技术将患者身体的病灶重现（图1.6）医生可以邀请患者一起“钻”进这个世界，共同商量制定治疗方案，并通过反复模拟操作最终实现手术风险的显著降低一、发展现状（二）国外发展状况1、VR 医疗发展现状典型应用案例:（3）VR 改变幻肢感受国外某研究院利用 VR 技术和神经刺激技术，帮助截肢者改变“幻肢”感受，结合视觉和触觉诱骗截肢者的大脑，让假肢的使用更简单、自然。

截肢者戴上VR 头盔可以看到虚拟假肢（图1.7）通过对截肢患者残肢的神经施加人工触觉，同时虚拟假肢的食指会在受刺激的触摸感觉中同步发光，从而产生幻肢和假肢是同一个肢体的错觉一、发展现状（二）国外发展状况2、AR 医疗发展现状在 AR 技术与医疗融合领域，国外研究机构正在开发AR系统，可以将计算机体层摄影（CT）、磁共振成像（MRI）、X 射线或超声扫描的2D 诊断图像转换为3D 图像该技术可以提供患者正常解剖和病变图像，这些图像在手术中可显示在患者体表，协助医生准确定位，节省手术时间在远程手术中，世界各地的外科医生团队还可以通过AR 技术协同工作该技术已基本成熟，但远程手术需要能够在大约70 毫秒内显示信息，网速还是一大挑战一、发展现状（二）国外发展状况2、AR 医疗发展现状典型应用案例（1）AR 辅助脊椎手术一、发展现状（二）国外发展状况2、AR 医疗发展现状典型应用案例（2）AR 解剖教学系统一、发展现状（二）国外发展状况2、AR 医疗发展现状典型应用案例（3）AR 静脉扫描仪一、发展现状（二）国外发展状况2、AR 医疗发展现状典型应用案例（4）AR 手术视觉指南二、主要发展方向 （一）虚拟现实（一）虚拟现实+医学教育培训医学教育培训将虚拟现实技术与医学教育相结合进行人才培养，发展虚拟现实医学教育是当前的重点。

根据2018 年中国卫生健康统计年鉴，2018 年我国卫生技术人员已达758 万，预计到2020 年全国卫生计生人才总量将达1255 万人按照卫健委要求，我国医院的医生和护士比例应为1：2，重要科室医生和护士的比例应是1：4但全国实际的医护比例仅为1：0.61，与1：2.7 的国际水平相差很大医护比例短期内存在520 倍差距，医护人才培养空间巨大2018 年有60 所一本类院校开设护理专业，毕业人数1.2 万人，每年人才缺口1020 万二、主要发展方向 （一）虚拟现实（一）虚拟现实+医学教育培训医学教育培训虚拟现实在医学教育方面的典型案例1、VR 全景视频培训二、主要发展方向 （一）虚拟现实（一）虚拟现实+医学教育培训医学教育培训虚拟现实在医学教育方面的典型案例2、VR 手术模拟培训手术模拟培训二、主要发展方向 （二）虚拟现实（二）虚拟现实+个性化健身个性化健身虚拟现实技术一方面能增进健身的趣味性，让高强度的训练变成舒适的的游戏体验；另一方面能提供精准的技术指导，有助于用户更快的学习技术动作，更有效达到训练目标虚拟现实在健身方面的典型应用案例1、VR 健身场景模拟二、主要发展方向 （二）虚拟现实（二）虚拟现实+个性化健身个性化健身虚拟现实在健身方面的典型应用案例2、VR 健身场景模拟健身场景模拟+数据化数据化二、主要发展方向 （二）虚拟现实（二）虚拟现实+个性化健身个性化健身虚拟现实在健身方面的典型应用案例3、AR 虚拟健身教练虚拟健身教练二、主要发展方向 （二）虚拟现实（二）虚拟现实+个性化健身个性化健身虚拟现实在健身方面的典型应用案例4、AR 健身鼓励软件系统健身鼓励软件系统二、主要发展方向 （三）虚拟现实（三）虚拟现实+心理障碍治疗心理障碍治疗虚拟现实技术在国外已较多应用于治疗各种心理障碍疾病，如退伍老兵创伤后遗症、残障人士幻肢痛、儿童多动症、自闭症和认知功能障碍等，甚至对于改善恐高症、幽闭恐惧症、飞机恐惧症都有效果。

虚拟现实在心理治疗方面的典型应用案例1、VR 焦虑恐惧治疗二、主要发展方向 （三）虚拟现实（三）虚拟现实+心理障碍治疗心理障碍治疗虚拟现实在心理治疗方面的典型应用案例2、VR 恐高症治疗恐高症治疗二、主要发展方向 （三）虚拟现实（三）虚拟现实+心理障碍治疗心理障碍治疗虚拟现实在心理治疗方面的典型应用案例3、VR 强迫症治疗强迫症治疗二、主要发展方向 （四）虚拟现实（四）虚拟现实+医学护理医学护理新入职护士在护理操作中相对容易出错，可能加重患者痛苦因此需要提升操作技能，获得认识问题的经验，提高解决问题的能力可以借助VR 技术针对特殊病症、复杂的临床手术以及一些难以在现实中模拟的场景展开培训、教学，还可以通过VR 中内定的安全操作范围对学员培训进行约束及提醒虚拟现实在护理学方面的典型应用案例1、VR 导尿术模拟二、主要发展方向 （四）虚拟现实（四）虚拟现实+医学护理医学护理虚拟现实在护理学方面的典型应用案例2、VR 乳腺癌术后护理乳腺癌术后护理二、主要发展方向 （四）虚拟现实（四）虚拟现实+医学护理医学护理虚拟现实在护理学方面的典型应用案例3、VR 围术期压疮管理围术期压疮管理二、主要发展方向 （四）虚拟现实（四）虚拟现实+医学护理医学护理虚拟现实在护理学方面的典型应用案例4、VR 心肺复苏教学及考核心肺复苏教学及考核二、主要发展方向 （五）虚拟现实（五）虚拟现实+康复训练康复训练VR 康复训练是指有各种运动障碍的人群，通过在3D 虚拟环境中做自由交互以达到自理生活、自由运动、解除心理障碍的训练。

传统的康复训练不但耗时耗力、单调乏味，而且训练强度和效果得不到及时评估，很容易错失训练良机，而结合3D 虚拟仿真技术的康复训练可以较好解决这一问题，对完全丧失运动能力的患者也有独特效果VR 康复训练系统通过输入设备（如数据手套、动作捕捉仪）把患者的动作传入计算机，并从输出反馈设备得到视觉、听觉或触觉等多种感官反馈，最终最大限度地恢复患者的部分或全部机体功能这种训练方法不但大大节约了训练的人力物力，而且可以有效。