AR技術在康復醫學中的應用前景

尹紅果 方福如

【摘要】本文從AR技術在醫學中的應用情況出發，綜合探討AR技術在康復醫療領域的應用前景，旨在給康復相關人員提供參考。

【關鍵詞】AR技術；康復；醫學

【中圖分類號】R318.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-6851（2018）10-247-01

1 引言

當前，新的科技革命孕育發展，互聯網、大數據和人工智能等高新技術飛速發展的同時，正迅猛與健康服務融合，“互聯網+健康”行業已經形成并不斷發展成熟。六部委聯合發文特別指出，要重點研究和開發基于AR（虛擬現實）技術的智能康復輔具，重點突破增強現實、虛擬現實等關鍵技術應用，著力改善康復醫療服務質量和康復治療水平。本文從AR技術在醫學中的應用情況出發，綜合探討AR技術在康復醫療領域的應用前景。

2 AR技術簡介

增強現實（Augmented Reality，簡稱AR）是一種全新的人機交互技術，該技術主要利用計算機模擬真實的現場景觀，并通過逼真的視、聽、觸、控等感官環境使用戶身臨其境的融入場景，在突破時間空間的基礎上，感受在實際生活中無法經歷的奇妙體驗，達到用戶和環境自然交互的目的。AR技術不同于VR技術，它主要強調虛實結合，并能有效、立體、逼真的將虛擬的圖像圖片、文字信息與真實世界的生活場景及自然景物緊密結合起來。目前，很多與各行各業相關的AR應用已經在Android和iPhone智能手機驚喜呈現，這些成果的開發和應用得到了人們的廣泛贊譽。

3 AR技術在醫學方面的應用

增強現實技術在醫療健康領域有巨大潛力和廣闊的發展空間，當前，AR技術與醫療結合的案例早已屢見不鮮，并且在西方發達國家均有很多成功實例。AR技術在醫療上的應用主要體現在臨床診斷與治療、醫學干預研究、醫療教育培訓、手術相關應用和康復訓練等方面。總而言之，AR與醫療的結合主要可歸納成以下三類：第一類是最常見的應用，即“做手術”類，第二類是“技能培訓”類，第三類是“康復訓練”類。

4 AR技術在康復醫學中的應用前景

4.1 臨床康復治療方面的應用

當前，AR技術在臨床康復治療方面的應用最有希望發展成熟的是術前規劃和手術導航。絕大部分醫院術前規劃常規方法是通過觀察研究二維CT圖像來對患者病情進行診斷，但通過二維平面圖像，不能多角度檢查患者身體，對病情診斷準確度和全面性相應缺失。如果將AR技術引入臨床，開發出相應的產品，即可對患者的身體各個部位進行360度全方位掃描，還可以針對某些異常部位進行放大以觀察到更精密細節和內部結構，當前，已經開發出利用操作筆進行人體六維度（旋轉、平移、縮放、著色、切割）全面剖析的AR產品了，這對于臨床康復治療來說無疑是一大喜訊。

手術導航方面，AR技術主要應用于對手術導航系統需求高的領域，比如脊柱手術和腦部手術等，這類手術的操作要求高，難度大，以脊柱手術為例，一般要利用椎弓根釘技術，該技術要在脊柱打螺釘，由于血管和神經及其密集，置釘時產生偏差后果會相當嚴重。利用基于增強現實技術的導航系統，醫生便能明確的知道當前的操作狀態和下一步操作，極大程度的降低了手術操作及定位錯誤。就如同現實生活中的路線導航，在當前路線明了的情況下，還可以得知導航所現實的整體路線規劃。據網絡報導，EDDA科技公司采用了獨創的AI+QMR全息全定量虛擬現實技術已經實現了臨床康復治療手術導航，醫生可以利用該技術進行類似身臨其境的臨床操作，并且只要通過特定的手勢、語音指令便可對從不從方位和角度對各種特殊設計的人體組織和器官進行全方位，多角度的剖析以發現病灶。

AR技術可以讓醫生真正做到透視人體直擊病灶，所謂的精準醫療也不再和以往一樣僅僅依靠醫務人員的實際經驗和專業直覺。基于高新技術的科技醫療手段是醫學發展的一種發展趨勢，據預測，AR技術與手術機器人的有效結合可能是未來臨床診療的顛覆性變革，保證微創極大降低患者痛苦的前提下，手術的精準性和成功率將會達到前所未有的水平。

4.2 康復技能訓練方面的應用

當前，AR技術在醫療教育行業中的發展越來越好，其應用主要有以下幾種形式，我們可以同樣用來服務于康復技能訓練并進行相應指導。

首先是利用AR技術進行手術全景直播，我國上海交大醫學院附屬醫院于去年五月進行了世界首臺3D腹腔鏡手術的虛擬現實直播，直播演示所要求的技術和手術相關儀器比較簡單，就是在手術臺上架設多臺全景攝像機，保證全方位記錄現場，再將數據材料傳遞到手術室外，供醫學相關研究者和和學生近距離對大師級專家的手術過程以及相關細節進行觀摩與學習。學員不僅只需幾分鐘的時間便可熟練掌握手術操作，如果佩戴相應設備，還可以自由選擇和切換直播鏡頭與畫面進行細節研究。其次是手術學習，基于AR技術的直播視頻現在已經開發成移動APP智能軟件，我們只需要一款智能移動終端設備，便可以在聚集了海量醫學實操手術視頻的APP中觀摩所需要的經典醫學手術實例，來學習和提高自己的專業醫療技術水平。例如，基于虛擬現實的在線手術學習工具Surgeek（柳葉刀客），利用3D交互模擬，以游戲的形式便可對臨床手術進行模擬操作，在學習過程中，通過語音提示進行虛擬手術操作，操作完還可以進入考核模式進行知識技能鞏固和考核，考核成績像玩游戲一樣轉換成積分用來解鎖更高階單元。還有通過虛擬現實進行針灸教學的，例如，虛擬針灸教學平臺通過集成人體常見常用穴位及經絡信息，在對每一個穴位和經絡進行位置、功能等詳細介紹的同時，還對針灸操作進行了模擬。

4.3 患者康復訓練方面的應用

AR技術在患者康復訓練方面的應用也越來越廣泛。一方面在于可以幫助廣大患者減輕病痛。國外已經有醫院嘗試通過將患者引入虛擬游戲，以轉移注意力的方式來緩解痛苦，特別是針對燒傷患者，緩解疼痛方面虛擬現實技術可謂是發揮了極限作用。術后康復方面，由于大部分疾病病程長，通過AR技術醫療產品的引入和使用，能大大減少患者的醫療費用和去醫院的次數，有美國公司研發出兩款設備“PeerWells Trip”和“Fall Hazard Detector”可以幫助患者術后康復，患者只需要打開智能終端設備便可通過AR功能掃描、分析周邊環境然后得到康復建議，并和醫生商討康復調整計劃。還有相關產品可以為患者量身定做多維度虛擬現實，提供患者與醫生一起解決病灶治療的情境。由此可見，AR技術從患者的層面出發，也給了社會，醫療界無限的可能。

5 結語

以智能化方向為主的智慧醫療服務應用于醫學，不僅極大的簡化了疾病預測，診療，康復和評估等醫療環節，通過本文的研究，基于AR高新技術的醫療手段、方法和產品給康復醫學提供了更廣泛的發展空間，有效推動了智能診斷，臨床決策等新型醫療模式的發展。

參考文獻：

[1] 吳佳男.擴增實境（AR）：醫療應用前景可期[J].中國醫院院長，2017（Z1）：87.

[2] 林金娜.關于AR技術在護理實驗室中應用前景的思考[J].中國新通信，2018，20（06）：232-233.