虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用與展望

劉雁飛

摘要

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域正在迅猛發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)，其在社會(huì)生活的不同方面都應(yīng)用廣泛，前景無(wú)限目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也開始逐漸應(yīng)用，在醫(yī)學(xué)教學(xué)、診療等方面發(fā)展空間巨大。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 醫(yī)學(xué) 未來(lái)發(fā)展

作為一門跨學(xué)科技術(shù)，VR結(jié)合了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)和顯示技術(shù)等多門科學(xué)技術(shù)，利用特定的硬件設(shè)備（建模設(shè)備、現(xiàn)實(shí)設(shè)備和輸入設(shè)備等）模擬真實(shí)場(chǎng)景，給予用戶身浸潤(rùn)感，具有與環(huán)境完善的交互作用能力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域正在迅猛發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)，其在社會(huì)生活的不同方面都應(yīng)用廣泛，前景無(wú)限。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也開始逐漸應(yīng)用，在醫(yī)學(xué)教學(xué)、診療等方面發(fā)展空間巨大。對(duì)于操作主體而言，能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助下，增強(qiáng)自身的感知能力，在虛擬的系統(tǒng)環(huán)境中，極大地增強(qiáng)對(duì)信息的獲取能力。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的醫(yī)學(xué)研究

在二十世紀(jì)八十年代，國(guó)外的醫(yī)學(xué)專家就對(duì)于人體虛擬圖像進(jìn)行了重點(diǎn)的鉆研，工作內(nèi)容就是通過對(duì)不同性別的尸體進(jìn)行數(shù)字化掃描，對(duì)于獲取到的信息以數(shù)字化手法進(jìn)行處理，到最后得出關(guān)于人體的數(shù)字化信息。醫(yī)學(xué)專家藉由數(shù)字技術(shù)對(duì)于獲取的成果進(jìn)行虛擬解剖，實(shí)現(xiàn)人體圖像的在線展示。在此基礎(chǔ)上，二十世紀(jì)九十年代，3D技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，廣泛應(yīng)用到社會(huì)生活的方方面面，其中就包括醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)專家們借助3D技術(shù)建立起多維的人體模型，在課堂上向醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生們進(jìn)行展示，進(jìn)而幫助教學(xué)的進(jìn)行。后來(lái)在網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了虛擬解剖青蛙，在21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展，其在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之所以能夠應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)，原因就在于其能夠建立起模擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境，幫助醫(yī)學(xué)教師在課堂更加真實(shí)的完成教學(xué)，幫助學(xué)生身臨其境的體驗(yàn)真實(shí)醫(yī)學(xué)環(huán)境。在案例診斷的指導(dǎo)過程中，學(xué)生們可以體驗(yàn)差異化的治療方法，獲得獨(dú)一無(wú)二的具體感受。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)，將極大的改善傳統(tǒng)教學(xué)模式的抽象化問題，使得學(xué)生獲得親自動(dòng)手操作的真實(shí)感，從而增加動(dòng)手實(shí)踐的經(jīng)歷與能力，不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，彌補(bǔ)課堂學(xué)習(xí)的種種不足。在借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建起的手術(shù)環(huán)境中，學(xué)生們能夠現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)手術(shù)的環(huán)境，操作的力度、位置，并且感受手術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，使得展示類型更為豐富化。學(xué)生們能夠在教學(xué)中，通過獨(dú)立、深入的思考，設(shè)想手術(shù)中需要注意的問題，并且提前采取預(yù)防措施，保證手術(shù)的順利進(jìn)行，降低被意外因素中斷而導(dǎo)致手術(shù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。在傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)設(shè)備的使用中，由于設(shè)備相對(duì)有限，購(gòu)買、維護(hù)費(fèi)用高昂，難以承擔(dān)學(xué)生們的實(shí)踐需求。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)解決了這個(gè)問題，學(xué)生們訓(xùn)練的費(fèi)用大大降低，并且時(shí)間上也大為縮短，訓(xùn)練類型及難度都可以加以調(diào)整。這樣的教學(xué)方式，不僅讓學(xué)生們提前在學(xué)校經(jīng)歷手術(shù)室操作的現(xiàn)場(chǎng)感，為以后的手術(shù)治療打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，還突破了事件與空間的限制，不再局限于教室教學(xué)，使得教學(xué)效率與質(zhì)量大幅度提升。也正因?yàn)槿绱颂摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)當(dāng)前正被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，更好的幫助醫(yī)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的開展。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷

不得不承認(rèn)的是，目前遠(yuǎn)程門診形式己經(jīng)在部分醫(yī)院得到體現(xiàn)，患者可以足不出戶，就可以得到醫(yī)院醫(yī)生的診斷及治療方案。同時(shí)，醫(yī)生與患者之間可以進(jìn)行深層次的互動(dòng)，醫(yī)生可以更為全面、細(xì)致的觀察患者身體狀況，根據(jù)呈現(xiàn)的患者身體數(shù)據(jù)，對(duì)患者的疾病做出診斷，并且提供專業(yè)的治療方案。除此之外，醫(yī)生還可以借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，查看患者患病的多維模型，與患者溝通治療方案的利弊，以及是否需要采取手術(shù)治療，手術(shù)中的風(fēng)險(xiǎn)因素，幫助患者更好的與醫(yī)生交流溝通。需要注意的是，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也可以用于運(yùn)動(dòng)員受傷后的康復(fù)治療，幫助運(yùn)動(dòng)員逐漸康復(fù)，最終重返賽場(chǎng)。在幾年前，就曾經(jīng)有過這方面的對(duì)比試驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)﹃P(guān)節(jié)的生物力學(xué)進(jìn)行優(yōu)化、發(fā)展、完善。因?yàn)椴∪私柚摂M現(xiàn)實(shí)設(shè)備，進(jìn)入模擬的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移到自身所處環(huán)境中發(fā)生的事情，治療的疼痛感大大降低。同時(shí)，也曾經(jīng)有過與牙齒治療相關(guān)的治療實(shí)驗(yàn)，最終通過不同治療方案的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最能夠轉(zhuǎn)移病人注意力，降低病人疼痛感覺，緩解治療中承受的壓力，并且使得病人血壓保持平穩(wěn)。以上的種種實(shí)驗(yàn)，都表明了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷中能夠起到很好的輔助作用，不僅僅是遠(yuǎn)程的診斷及治療方案，而且包括輔助的注意力轉(zhuǎn)移。當(dāng)然，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷中，還面臨著一系列問題與不足，亟待得到解決。如，醫(yī)護(hù)人員的使用經(jīng)驗(yàn)不足，技能不太熟練;患者使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備中出現(xiàn)的種種排斥、難受等心理。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更深層次的發(fā)展，它將更加的得到患者與醫(yī)生的好評(píng)。

2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于藥物開發(fā)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以用于藥物開發(fā)上，將最小層面的微觀反映通過可視化的形式呈現(xiàn)出來(lái)，使得操作主體能夠更為直觀的感受藥物的相關(guān)反映，進(jìn)而在開發(fā)中，根據(jù)呈現(xiàn)出來(lái)的不同類型的化學(xué)反應(yīng)，更加深入的了解藥物的治療效果及作用機(jī)制，避免出現(xiàn)不必要的問題，減少藥物引發(fā)的過敏反應(yīng)及副作用，增強(qiáng)藥物的治療效果，更好的造?；颊?。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的未來(lái)展望

不得不說，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，還存在種種現(xiàn)實(shí)問題，相應(yīng)的技術(shù)尚不成熟，無(wú)論是醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)廠商還是醫(yī)療機(jī)構(gòu)，對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛應(yīng)用還未做好充足的的準(zhǔn)備工作?，F(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用性不太方便，設(shè)備費(fèi)用及使用成本限制了更廣泛的應(yīng)用。

盡管如此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)越性、便利性已經(jīng)極大的體現(xiàn)了出來(lái)，對(duì)于原有的治療方式做了很好的輔助與補(bǔ)充。因此，在可以預(yù)見的在將來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將隨著自身的發(fā)展進(jìn)步，更好的為醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)教育、診斷治療的效率以及藥物開發(fā)的實(shí)際效果等領(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用。

當(dāng)前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的方方面面，在醫(yī)學(xué)教學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷、康復(fù)醫(yī)學(xué)中都得到了很好的應(yīng)用。由于科技發(fā)展水平的限制，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還有很多功能沒有很好地發(fā)揮出來(lái)，需要繼續(xù)進(jìn)行深入的研究，攻克科技難題，讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到更加廣泛、成熟、規(guī)范的使用，為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步做出不可磨滅的突出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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