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史上最全,VR 医疗的15种结合方式!| VR陀螺

时间: 2017-06-27阅读:

编译 | VR陀螺 云吞

一个爱电影、爱撸猫的小姐姐


VR之所以如此之快的从科幻小说发展到消费者产品,很大的原因在于其和智能手机的结合让更多人有机会了解到这种技术。


那么VR和医疗保健的融合呢?这种首先和游戏进行合体的技术,是否能成为严肃的治疗工具?实际上,有非常多的医生、研究学者和企业家都觉得是可能的。在今年五月,Kalorama信息咨询公司的报告称,VR和AR医疗市场从2012年的5.25亿美元增长到2017年的月9.76亿美元。


VR在治疗疼痛、恐惧症、PTSD(创伤后应激障碍)、戒烟甚至牙医方面都有所应用。以下,我们罗列了15种VR+医疗健康实际应用场景,包括目前有哪些企业和研究机构正在研究这些类型的应用。

1. 手术培训


尽管医疗技术在不断进步,但培训现有的和未来的医生的方式仍然十分古老:书本、考试、笔和纸。VR的爱好者们无法理解这些陈旧的方法,尤其是在培训外科医生时。

现在,除了昂贵的人造尸体外,医生们有了新的选择。


刚刚融资200万美元的Osso VR打造了一个虚拟的手术室,可以在Vive和Rift上运行。外科医生可以在VR中反复练习手术流程,获得更多的经验。



“现在通用的方式是:我们把手术培训需要用到的设备塞到一个巨大的行李箱里,还有一次性的、上千美金的培训用模拟骨架,带着这些东西到处让医生进行模拟操作,而且通常只能尝试一次,” Osso VR的创始人兼CEO Justin Barad博士在Health 2.0大会上的演讲中表示。“我也曾经做过这样的手术,坐在那里一边阅读人工书写的指南,一边像安装宜家家具一样进行操作,因为我当时并没有别的选择。因此我真心希望在未来,医疗培训可以增加病人的安全,减少复杂程度,让医生能够更好的操作大型医疗设备。”


位于美国芝加哥的Level EX也专注于外科手术培训。公司的首个app“Airway EX”就可以模拟外科手术的培训场景。该应用在2016年10月发布了beta版,同时可以在iOS和安卓上运行。医生们可以在这个app中在虚拟病人的身上操作气道手术。App中对病人的模拟细节到了每一个毛孔,并且涵盖了气道手术的18个不同的流程。这一应用适用于麻醉医师、耳鼻喉科专家、重症监护专家、急诊医生和胸腔医生等。


Level EX的CEO Sam Glassenberg表示,之所以想要开发这样的应用,是因为他意识到国内实际上很缺乏对于外科手术的模拟中心,同时现有的模拟过程并没有像游戏那样在图像和视频上的高质量。Glassenberg是一名来自医生家庭的游戏开发者,他拥有许多医生朋友,也多次帮助打造手术培训项目。


“手术培训模拟和游戏产业之间的差距很大。就像旧的视频游戏分发模式一样,由于设备很贵,我们要穿过整个城镇去街机店玩游戏,” Glassenberg说。“当然现在我们不这么做了,因为我们有了更好的游戏主机和电脑。但是手术培训模拟仍然处于那个‘吃豆人’的街机游戏水准。”


通过对人体组织动力学、内窥镜装置光学和移动流体的逼真模拟来重建生命周期手术,医生们可以在免除伤害病人的风险的情况下,来提升自己的手术技巧。当然,游戏中的效果也是惊人的逼真。



“‘病人会流血,也会咳嗽,会有所反应,” Glassenberg说。“这是一个完全具有反应的病人。”


除此之外,这一应用可以让医生真正探索传统培训模式无法提供的场景。


“之前,如果你想尝试一个新的设备,需要医院预留尸体实验室,或者使用人体模型,” Glassenberg说。 “现在这种做法的好处是,你可以在平板电脑或手机上进行操作,它不是一个活的病人。 这是完全安全的,你可以尝试你从来没有的东西。”


2. 疼痛管理


也许VR+医疗被报道过最多的案例之一就是疼痛管理。这其中很出名的一个项目是美国Cedars Sinai医疗中心的 VR项目,由Brennan Spiegel医学博士领导。在Cedars Sinai,病人用VR来逃脱所谓的“身体-心理-社会牢狱”。在由Applied VR开发的应用的帮助下,医院使用VR头显来帮助多个病人减轻病痛。



“现在已经有超过300名病人接受了这种VR疗法,我们也一直在研究VR在什么情况下有作用,什么情况下没有作用,” Spiegel说。“同时我们也试图发现,VR对于管理痛苦、抑郁症、管理焦虑症、甚至控制高血压等疾病的治疗效果如何。”


在一项小型对照研究中,VR技术能够将患者平均自我报告的疼痛评分从5.4降至4.1。 对照组的2D体验仅将该分数降至4.8。 还有一些证据表明,该技术还可用于帮助确定疼痛究竟是身体上的原因,或纯粹是心理上的结果。


3. 病人教育


除了疼痛管理之外,Cedars Sinai医院还与洛杉矶南部的霍尔曼联合卫理公会合作,共同开展旨在普及高血压知识的社区健康教育活动。


这一教育活动不仅仅包含VR部分,但是VR部分却非常的有意思。霍尔曼教会的成员用VR将人们带入一个虚拟的厨房,里面的食物上贴着钠含量的标签。然后VR会带领人们跟着钠进入人体,以显示高血压对心脏的作用。医院还和教会打造了一个放松app,帮助会众管理压力,这也有助于降低高血压。在这个app中,牧师会引导大家进行冥想。


另一间VR公司BioLucid也用VR来进行病人的教育,为人们设计了一个虚拟的旅程。BioLucid最近被美国健康在线平台公司Sharecare收购。


Sharecare董事长兼首席执行官Jeff Arnold表示:“可视化讲故事的技术 ,特别是与360度视频混合的虚拟现实 ,在医疗保健和患者参与方面具有无限的潜力,但面向消费者的VR创新主要限于娱乐和游戏。通过将我们的平台与BioLucid对身体的沉浸式模拟区分开来,我们可以将数据转化为可操作的视觉智能,并对患者参与、健康素养、医学教育和治疗依从性产生变革性影响。”


4. 临床医生教育


对于现在的医生来说,了解常见疾病的途径早已不止是教科书和2D解剖图像。Salix Pharmaceuticals是一家专注于胃肠道环境的新泽西州药物开发公司。它们开发了一个交互式VR平台,通过开放的治疗方法指导临床医生来确定IBS(肠道易激综合症)的病因。


在一个模拟胃肠道的VR环境中,Salix将引导医生检阅引发IBS的潜在原因的众多理论,包括肠-脑轴的变化、肠道微生物组织的不平衡、对疼痛的超敏反应、或由临时胃肠道虫引起的慢性不平衡等。


“作为胃肠病学家,我每天都会见到像IBS这样的病情。我相信这种虚拟现实体验将通过帮助医生更好地了解这种复杂的状况,来推动肠胃疾病的治疗,” Salix公司胃肠病学顾问之一、胃肠病科主任医师、南阿拉巴马消化健康中心大学消化内科生理实验室主任Brooks Cash博士在一份声明中表示。


5. 理疗和复健


几年前,微软 Kinect和类似的3D运动跟踪摄像机已经开始革新物理治疗。 通过跟踪和游戏运动,Kinect可以用于让患者在家进行锻炼,激励他们做这些练习,并在运动范围内收集数据。


VR则在此方面走的更远。VRPhysio是一家总部设在波士顿的公司,其提供身临其境的互动式VR环境,可以让患者在甚至没有察觉的情况下进行理疗。比如,一个游戏会让患者手握一把虚拟的剑,同时让他去砍出现在屏幕上的目标。为了完成任务,患者必须要调动肩膀运动,以此就可测试肩膀的运动范围。另一个游戏会给患者一把高压水枪,水枪会随着患者的头部指向来发射,患者需要将水发射到桶里,这样一来就能检测脖颈的运动。



在后台,物理治疗师可以看到通过设备收集的数据,并可以随时更改游戏的参数,以引导患者进行最有益的锻炼。


另一家我们报道过多次的公司MindMaze,正在用VR进行中风康复。比如,对于一些在中风后左手不能动,但右手仍可运动的患者,电脑会生成一个虚拟的左手,这个左手将由患者的右手来控制。这有助于大脑重新恢复对于瘫痪肢体的感知。


该功能并不会用到面罩,但是MindMaze还开发出了另一款产品,就叫做“Mask”。Mask是可以被安装在VR头显上的小型传感器,可用于检测使用者的面部表情,同时在VR中生成对应的虚拟形象。


6. PTSD


PTSD是美国最普遍存在的精神疾病之一,同时也是最难治疗的。今天,许多专家认为,暴露治疗法可以帮助治疗PTSD,而VR可以在安全,受控的环境中提供这种治疗。


PTSD的现状是令人担忧的:专家称,三分之一的人在经历过极端创伤事件后将会患病。2013年的数据指出,在阿富汗和伊拉克战争的退伍军人中诊断出69000个全新的PTSD全新病例。不仅如此,根据NBC的采访,PTSD的病情会休眠,这意味着在数十年前经受PTSD的患者会在晚年时期经历病症中最痛苦的症状。


任何生活中小小的片段都会将PTSD患者重新带回那个让人痛苦的事件中。有意将PTSD患者带回那个创伤事件似乎是不科学的,但专家说,使用VR可以创造一个可控的环境,因此让患者体验到解决感。


 “VR是暴露疗法的理想选择,” NBC的报道中指出。“我们可以将人们置于刺激性的环境中,并系统地控制刺激表现。 在某种意义上,这是一个完美的应用,因为我们可以采取循证治疗,并将其用作扩大治疗效果的工具。”


7. 转换性障碍治疗


斯坦福大学医学院和斯坦福虚拟人际互动实验室去年开始进行一项小型临床试验,研究VR治疗转换性障碍的可能性。 参与实验的患者将使用由VHIL开发的特殊软件,结合Oculus Rift,来体验居住在一个虚拟人物身体中的感觉。


转换性障碍,也称为功能性神经症状障碍,是一种将精神或情绪压力转化为身体症状的病症。


斯坦福大学精神病学与行为科学临床副教授、博士研究生首席研究员Kim Bullock表示:“转换性障碍是精神病学的根源。每个人都对这个问题非常好奇,因为它是心灵、身体、文化、环境之间的交汇,它体现了我们想要解决的一切,但是对这个问题的研究很少,也没有针对这一病症大的药物上的资金投入。医药公司真的缺乏对这种无处不在的疾病的认识,因为它渗透了每一个医疗专业。”


Bullock说,神经影像学研究表明,在转换性障碍患者中,正常抑制杏仁核控制运动感觉皮质的前额叶皮层的一部分,不像其应有的那样起作用。 大多数的治疗方法主要集中在让杏仁核变得平静下来,因此它不会变得过度活跃,来“劫持”运动功能或感觉,VR也可以起到类似的作用。


8. 戒烟


位于加州的MindCotine用VR来解决地球上最古老、最难以解决的有害健康的生活习惯:吸烟。



MindCotine联合创始人Cristian Waitman、Nicolas Rosencovich 和Emilo Goldenhersch表示,由于吸烟不仅仅是生理需要,他们的VR项目将正念训练、生理反馈和心理技巧的其他元素,如沉浸感结合在一起,帮助吸烟者改变行为改变习惯。


从技术上讲,这意味着应用程序、cardboard头显和越来越多的用户群体来充当一个支持系统和研究机会。 用户下载应用程序,其中具有引导性的冥想和平静的图像,以鼓励反思,然后再进行动画吸烟体验,使用者需要随身携带一根香烟然后坐下。使用者需要每天使用20分钟,并且用app中的工具和资源来帮助应对尼古丁戒断反应。


9. 应对恐惧


死亡是生命中不可避免的一部分,但许多人都很难接受这一现实。 虽然有些人可能更喜欢不考虑它,但有些人认为面对生活的这个事实是真正减少恐惧的唯一途径。 当然,由于VR,人们不必为了体验近死亡的经历而故意地将自己置于危险之中。


巴塞罗那大学的研究人员使用Oculus Rift来创建一个名为“全身所有权幻觉”的VR模拟。它让佩戴者看到自己的虚拟形象,直到感觉到这具虚拟身体是自己的。 在他们习惯了这种观点之后,VR头显转变为第三人称视角,这反映出一些人称之为“身体外事件”的体验。这一研究的结果显示, VR有助于降低对死亡的焦虑。


VR也可以帮助孩子减轻对打针的恐惧。儿科医生可能会尝试将小患者的注意力引导到多彩的海报上或者布娃娃上,使他们专注于其他的东西而不是针头。 而在今年,VR将会在这方面派上用场。


在加州Santa Barbara和Lompoc的Sansum诊所的244名儿童的研究中,大约有一半的孩子被给予VR眼镜,可以让他们在接种疫苗时身处海底世界。 事后,医院对两组的父母和临床医生进行了调查,结果表示VR组感到的疼痛和恐惧要少于那没有佩戴VR的组别。


10. 脑震荡评估


娱乐领域的VR公司对于眼球追踪一直很感兴趣,因为这一技术可以让用户在不用用到双手的情况下和虚拟环境交互。但是在医疗领域,眼球追踪很可能会成为一种拯救性命的应用。


SyncThink,一家位于波士顿的公司,刚刚在Pulse @ MassChallenge初创公司竞赛中获得了大奖。该公司正在应用VR和眼动跟踪,以评估集中力作为脑震荡伤害的指标。 这可以用于评估患者受伤后的损害程度,或用客观量度跟踪恢复。


SyncThink研究眼球追踪和脑震荡已经长达十年之久,并且和美国陆军军队有所合作。而VR让他们得以创造一个应用更加广泛的产品。


“眼球追踪并不是什么新鲜技术了,实际上它已经发展超过30年,” CTO Daniel Beeler表示。“我们在两年半前想到,VR能够以性价比很高的方式将我们的技术商业化。传统上,眼球追踪是实验室环境中大型仪器的领域。 但VR可以让眼球追踪和移动平台结合,降低成本。”


目前,这一平台已经被专业的运动团队和Walter Reed陆军医疗中心使用。他们希望进一步提升这一评估方式的作用。


“我们可以使用这种技术来帮助确定确切的伤害类型,”Beeler说。“ 头部受伤很复杂。 头部受到的冲击可能涉及脑损伤,也可能涉及内耳问题,如平衡等。 我们希望提供客观的技术来识别具体问题,并改善结果。”


11. 养老


长者在通常情况下并不是消费电子品的目标市场,但数字健康领域的人发现,越来越多老年人对新技术的接受程度超乎想象。当人们发现自己随着年龄增长越来越腿脚不便时,VR就能成为绝佳的工具来帮助我们体验外面的世界。目前,就有这么一家来自MIT的初创公司进入了这一领域。



这家公司,名为Rendever,向居住在养老院中的老人提供了Oculus Rift头显,让他们能够沉浸在自己记忆中儿时的房子里,或者最爱的户外环境中。不仅如此,VR还可以激发老人之间的对话,让他们共同去到某一个地方“旅游”,比如大峡谷或者马丘比丘,也可以共同创作虚拟的图画。该公司报告称,使用他们的产品的养老院已经使老人的幸福指数增加了40%。


12. 缓解压力


VR+医疗最普遍的案例还包括创造一个沉浸的、放松的环境来让用户进行冥想和减轻压力。这些应用很容易就能在应用市场中找到,当然也有公司在这一领域更进一步。


位于加州圣何塞的公司Happinss为企业提供VR+健康休闲应用程序。 该公司在墨西哥瓜达拉哈拉的Amdocs开发和运营中心推出了一个专门的企业VR健康室。


另一家公司,Fisher Wallace实验室,与蔡司合作,将神经刺激和VR结合成一种称为Kortex的新产品,最近在Indiegogo筹集了超过12万美元。


“我认为Kortex是从医疗设备到消费者设备的转变。 Fisher Wallace Labs已经在医疗器械领域待了10年,我们制造了一种名为Fisher Wallace刺激器的处方神经刺激器,” Fisher Wallace联合创始人Kelly Roman表示。 “这就是一个手持设备,有两条电线连接到头带上的电极。 而且我们已经通过FDA的审核,可以用该设备来治疗抑郁症、焦虑症和失眠症。 当我看到VR盒子上市时,我认识到可以将VR头显和我们的设备相结合。Kortex也改变了预期的用途,不再是为了治疗抑郁症、焦虑症、失眠症,而是用于管理压力和睡眠。”


13. 健身


健身是数字健康产业中最引人瞩目的领域之一,市面上已经有了数不清的可穿戴设备和应用,来帮助人们更好的塑造身材。另一方面,VR通常只需要可以看到的能力。 但是,将二者融为一体的技术一直在发展。


动感单车制造商Peloton将运动机械与平板电脑相结合,以创建虚拟自行车课程。这辆售价$ 2,000运动型自行车整合了平板电脑屏幕,可以让使用者参加自行车教练直播或预先录制的课程。在直播中,实时社交功能(如排行榜或与朋友的视频聊天)会让用户沉浸其中。对于Peloton来说,这是一个受欢迎的,有利可图的项目,公司在今年5月份成功融资3.25亿美元。 今年1月份,Peloton与Fitbit合作,允许用户将骑车指标直接同步到Fitbit应用程序,帮助他们了解骑自行车如何适应其整体健身目标。 Peloton的每一次骑行都是在Fitbit应用程序中进行的,所有Peloton训练和Fitbit数据都将集中在一个位置。


Peloton也不是唯一进入该领域的企业。 三年前,位于伦敦的Zwift推出了固定式自行车MMO游戏。 该游戏显示在电脑屏幕上,但是骑手可以从手机中调整摄像机的角度和其他功能。该系统还可以接收和使用胸带式心脏监测仪的数据,并可将活动数据上传到Strava,Garmin Connect和Training Peaks。



2013年2月,Aetna推出Passage应用,将苹果设备的内置加速度计用作计步器,以便在应用程序打开和运行时跟踪用户的步数。 应用可将这些步数数据转换为另一个位置的虚拟场景,并且以360度视图中显示在屏幕上。 该应用程序从一个巴黎的课程开始,用户必须完成该课程以解锁后续位置。 2013年12月,在加州的圣克拉拉,Charles Huang 和 Kai Huang创立了Blue Goji,推出了名为Goji Play的游戏,可以在健身器材如跑步机,椭圆形 机器和固定自行车上使用。 Blue Goji由三个部分组成:应用程序,但仅在iOS设备上可用;一组可连接到任何健身机器上的无线控制器;以及锻炼时佩戴的活动跟踪器。


2014年9月, BitGym推出了新产品,借助谷歌街景视频和运动追踪技术,为锻炼的用户提供包括街道和小路的虚拟运动环境。 BitGym不连接到健身器,而是使用平板电脑的前置摄像头来衡量用户的速度,因此可以在任何锻炼机上使用。 FitTrip是一款非常相似的众筹产品,除了速度和节奏之外,还能够追踪心率。


14. 培训助产士


所有用VR来培训外科手术医生的好处,包括安全、可控、性价比高等,同样都适用于培训助产士。


澳大利亚的纽卡索大学在今年五月宣布,学校正在使用VR来培训助产士面对任何在接生过程中遇到的情况。



在澳大利亚和新西兰新出生的婴儿中,有15%需要进行心肺复苏。这一比例在早产儿中更高。我们的学生必须在时间紧迫的紧急情况下感到舒适和自信,”项目负责人Jessica Williams表示。“刚刚毕业的助产士可能会发现,从教室里的新生儿复苏课程过渡到现实世界的急诊室中具有极大的不同,这正是为什么我们设计了这一方案来弥补差距。”


15. 牙医


很多人不喜欢去看牙医,还有人觉得看牙医会带来极大的精神压力。当下,牙医医生的做法是播放舒缓的音乐,和在天花板上绘满海滩的景象。而VR很可能彻底改变这一格局。


当然,目前的相关研究数据还是很少。在一个样本数量为80人的研究中,干预组的患者在佩戴VR的情况下进行拔牙或填充空腔。 有趣的是,在海岸风光和城市风光两种不同的VR环境中,一组报告疼痛有所减少,但另一组没有。


研究人员写道:“海岸相关的VR与标准护理相比,体验者疼痛明显减轻。 在控制年龄、性别、治疗类型和持续时间后,这种减轻的效果仍然很明显。 相比之下,在添加控制之前或之后,体验城市风光VR的患者遭受的疼痛与标准护理之间的疼痛无差异。 没有一个控制变量与自己的疼痛显着相关。”


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原文地址:http://www.mobihealthnews.com/content/15-health-and-wellness-use-cases-virtual-reality


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