VR手術(shù)室：虛擬現(xiàn)實(shí)模仿器輔助內(nèi)科醫(yī)師進(jìn)行手術(shù)實(shí)操

模仿器概括。圖源：Munawar等人。

約翰霍普金斯大學(xué)(JHU)的研發(fā)職員開(kāi)發(fā)了一類(lèi)基于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)模仿器的新體系，可拿來(lái)提高醫(yī)師們高難內(nèi)科手術(shù)的實(shí)操技藝。

研發(fā)職員Adnan Munawar說(shuō)：“顱底手術(shù)須要內(nèi)科醫(yī)師移除最少的骨頭，同時(shí)保證骨骼內(nèi)神經(jīng)和血管等首要構(gòu)造不會(huì)遭到損害，這須要高超的技巧到達(dá)亞毫米級(jí)的精度。因而須要對(duì)醫(yī)師進(jìn)行嚴(yán)密的培訓(xùn)，以保證患者的安全?！?/p>

現(xiàn)在，大多數(shù)住院醫(yī)會(huì)經(jīng)過(guò)早期培訓(xùn)，接著在有經(jīng)歷的醫(yī)師監(jiān)督下，在尸首或活人身上完結(jié)手術(shù)。這類(lèi)計(jì)算機(jī)模仿的虛擬場(chǎng)景為住院醫(yī)創(chuàng)立了1個(gè)安全、真正的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，也為傳統(tǒng)的培訓(xùn)形式供應(yīng)了一類(lèi)經(jīng)濟(jì)、安全、可行的代替計(jì)劃。

另外，該體系能夠采集與手術(shù)有關(guān)的有價(jià)值的信息，比如手術(shù)工具的最好軌跡、手術(shù)流程中加以的力、攝像機(jī)/內(nèi)窺鏡的位子等，這類(lèi)信息在通常狀況下是很難獲取的。

“這類(lèi)信息有2個(gè)用處，”Munawar闡明說(shuō)，“首先，它能夠拿來(lái)訓(xùn)練人工自動(dòng)(AI)算法，在高難的手術(shù)流程中為醫(yī)師供應(yīng)輔助。其次，通過(guò)對(duì)照學(xué)員和顧問(wèn)的構(gòu)造化手術(shù)信息，能夠評(píng)價(jià)他們的技藝程度，從而為其制訂個(gè)性化的培訓(xùn)計(jì)劃，提升培訓(xùn)效益?！?/p>

Munawar說(shuō):“現(xiàn)在，咱們的體系供應(yīng)了1個(gè)沉溺式的虛擬場(chǎng)景，能夠讓內(nèi)科醫(yī)師與患者CT(計(jì)算機(jī)斷層掃描)掃描形成的虛擬頭骨進(jìn)行互動(dòng)。醫(yī)師能夠通過(guò)觸覺(jué)設(shè)施(或鍵盤(pán))操控的虛擬鉆頭鉆穿虛擬頭骨，借用鉆頭與顱骨之間的互相功效構(gòu)成力的反饋，進(jìn)而供應(yīng)一類(lèi)觸覺(jué)的真正感。在VR耳機(jī)中顯現(xiàn)的立體視頻則是供應(yīng)了一類(lèi)視覺(jué)的真正感和深度感覺(jué)感受?！?/p>

當(dāng)內(nèi)科醫(yī)師在虛擬場(chǎng)景中操控時(shí)，體系能夠?qū)崟r(shí)采集操控流程中的部分高端量信息，含蓋對(duì)于內(nèi)科醫(yī)師的手部軌跡、虛擬鉆頭對(duì)虛擬頭骨加以的力并且立體畫(huà)面/視頻片斷的數(shù)據(jù)。

將來(lái)，這類(lèi)VR模仿器也許會(huì)被引入醫(yī)學(xué)院、醫(yī)院和醫(yī)療機(jī)構(gòu)，用來(lái)對(duì)新的內(nèi)科醫(yī)師進(jìn)行術(shù)前培訓(xùn)。另外，也許會(huì)為VR內(nèi)科訓(xùn)練工具與構(gòu)造化信息采集的全面調(diào)整鋪平路途，進(jìn)一步訓(xùn)練人工自動(dòng)算法。

Munawar補(bǔ)足說(shuō)：“咱們策劃在約翰霍普金斯大學(xué)耳鼻喉-頭頸內(nèi)科布置咱們的體系，為醫(yī)師們供應(yīng)技巧實(shí)踐和信息采集的服務(wù)。采集的信息將用來(lái)創(chuàng)建手術(shù)體現(xiàn)的定量評(píng)價(jià)計(jì)劃，這是此前從未做過(guò)的。咱們還將借用這類(lèi)信息為計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)開(kāi)發(fā)新的人工自動(dòng)算法，比如工具/組織追蹤和3D重建算法。”

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