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医疗元宇宙:加速医疗产业变革与重塑

医疗元宇宙:加速医疗产业变革与重塑 数组智控产业发展科技院
2022-12-14
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导读:文章来源《产业元宇宙》第一节 医疗产业的困局与数字化变革新冠肺炎疫情使医疗行业遭受了巨大冲击,从精疲力竭的医

文章来源《产业元宇宙》

第一节 医疗产业的困局与数字化变革

新冠肺炎疫情使医疗行业遭受了巨大冲击,从精疲力竭的医护人员,到各地人满为患的医院,以及被迫中断的医学实验,让这个本来就已压力重重的行业面临更大的挑战。

2020 年 4 月美国的一项调查研究表明,新冠肺炎疫情反复蔓延,已经对美国的临床治疗和医学实验造成了重大干扰,由于社交隔离、员工休假、经济受损以及对患者安全的担忧,医药开发商、CRO(医药研发合同外包服务机构)和其他一些医疗协作组织被迫转移到远程工作环境,将近 80%的非新冠肺炎医学实验被迫停止和中断。

与此同时,医疗行业原本就长期存在的慢性病困扰、医疗成本上升、人口老龄化、医护人力资源不足及医疗资源有限等问题,也更多地被暴露出来,使整个卫生医疗系统可持续发展承受了极大的压力。

在此背景下,数字医疗技术创新,特别是远程医疗和医疗元宇宙的研发部署,成为人们摆脱目前困境的希望所在和可依赖的现实手段。

2020 年美国 FDA(美国食品药品监督管理局)也根据新冠肺炎疫情对医疗领域的影响,倡议医院和临床试验机构对患者实施虚拟诊疗,并根据疫情制定新的工作流程。

因此,包括远程问诊、远程治疗、虚拟或分散试验、无现场临床试验等非传统医疗手段在内的远程医疗手段,有了更多的应用场景和普及机会。

有关数据表明,在疫情爆发前,只有 43%的医疗机构实施远程医疗。

疫情爆发之后,这一比例上升到了 90%,远程医疗已成为一种流行趋势。

所有的远程医疗服务都是通过在线或电话进行的,因此,任何人都可以在家中舒适地获得所需的医疗帮助。

远程医疗也被证明对医护人员有益,因为他们可以在家工作,并避免更多来自身体上的倦怠。

一些医疗机构开始试行远程医疗、远程数据监控、家庭健康和其他虚拟方法。

一位参与上述调研的医疗机构负责人表示:“无论如何,我们已经处于变得更加虚拟化的过程中。

疫情蔓延无疑加速了这个过程,因为我们必须适应。

我们考虑更多的是如何收集数据,从远程角度验证数据。”

然而,依托于互联网和电话通信的远程医疗可能只是一个过渡阶段,元宇宙在医疗领域的创新和应用,将会为医疗行业走出目前困境,带来革命性的机会。

英国伦敦大学区块链技术中心的未来学家简·托马森(Jane Thomason)博士近期在《元宇宙杂志》上发表的,讨论了医疗元宇宙系统的形态。

Jane Thomason 也是英国区块链与前沿技术协会的联合创始人,她认为,元宇宙时代的到来将会对医疗产业产生重大影响。

法国里昂商学院法学教授、健康管理与数据智能理学硕士联席主任弗洛伦索·特拉维索(Florencio Travieso)博士也认为,“用户已经转向数字化医疗服务,2020 年以来的新冠肺炎疫情加剧了这一趋势,不是因为我们喜欢,而是我们别无选择。

用户对远程问诊以及由移动设备和可穿戴设备提供的数字化远程医疗服务更有信心,而这些功能将会转变成更完整的医疗元宇宙生态系统。

我们可以看到明显的机会:通过数据互联、使用数字孪生、简化供给和支付手段,可以实现更真实的问诊、更加个性化的护理和治疗。”

第二节 医疗元宇宙正在加速到来

在新冠肺炎疫情推动的远程医疗和虚拟诊疗大趋势下,医疗元宇宙创新正在加速进行。

英国非营利组织 DeHealth 在 2021 年 12 月 22 日宣布,要开发一个医疗元宇宙系统。

在其官宣文件中,DeHealth 表示,正在开发的这款医疗元宇宙产品是一个“去中心化的虚拟世界”,允许医生和患者在另一个“新世界”中互动。

DeHealth 计划将 VR、AR 和混合现实技术融入其元宇宙平台,让众多参与者在虚拟空间中进行交流。

这个虚拟世界还将包含一个虚拟数字货币 HLT 或健康令牌,HLT“将成为生态系统内的主要结算手段,从内部为其提供动力”。

激励医生和患者通过出售匿名医疗数据来工作并赚取虚拟资产。

在 DeHealth 元宇宙平台中,用户可以将其数字身份或头像转移到其他数字平台,而不会丢失其医疗数据。DeHealth 医疗元宇宙的测试版计划于 2022 年末推出,届时将在医院系统部署使用。

DeHealth 的联合创始人丹尼斯·茨瓦格(Denys Tsvaig)表示:“为了实现我们的元宇宙,我们将使用一个新的技术堆栈:医院操作系统数字平台、区块链网络(HLT 网络的加密经济学)、完全不同的 AR/VR 设备、电子服装、5G 通信网络、量子计算和通信、网络安全、使用合成生物学的数据存储芯片等。

我们认为元宇宙可能需要一种新模式编程,使其作为一个活跃的开放式开发平台,支持数百万用户使用自己的虚拟化身从一个平台无缝迁移到另一个世界。”

美国医疗技术公司 XRHealth 也在 2022 年 1 月 5 日宣布进军医疗元宇宙,它将与虚拟现实技术公司 HTC VIVE 合作创建一个虚拟治疗中心,为患者提供远程治疗服务。

两家公司将在 VIVE Focus 3 和 VIVE Flow 上推出这项服务,为患者提供包括物理治疗、职业治疗和疼痛管理等治疗服务。

XRHealth 是一家将扩展现实应用于医疗领域的医疗技术创新公司,总部位于美国波士顿,研发中心位于以色列的特拉维夫。

XRHealth 将沉浸式 XR 技术、临床医生和高级数据分析工具集成在一个平台上,为患者提供全面的治疗护理解决方案,让他们可以在家中舒适地接受治疗。

该公司在康复服务、认知评估与培训、疼痛管理等方面拥有多项专利技术,与多家世界知名医院、医疗机构和康复中心展开合作。

XRHealth 与 HTC VIVE 合作开发的虚拟诊疗平台,可以使临床医生用预装有 XRHealth 应用程序的 VIVE Focus 3 来创建一个虚拟治疗中心,进行远程诊疗;

患者则可以使用 VIVE Flow,在家中进入虚拟诊疗室,舒适问诊。

通过 XRHealth 平台,临床医生将实时获得有关患者病情进展的数据,以便准确监控他们的康复情况,并根据需要调整治疗方法。

XRHealth 首席执行官艾尔兰·奥尔(Eran Orr)说:“随着元宇宙的飞快发展,提供虚拟治疗室非常重要。”

他表示:“XRHealth 为患者提供虚拟治疗,将通过随时随地为任何人提供创新解决方案,来为医生的临床实践赋能。”

全球首个元宇宙医生协会(MDA)也于 2022 年 1 月 7 日在韩国首尔宣告成立,由顶级神经外科医生、IBM 肿瘤学 AI 负责人李言(Lee Eon)博士担任协会主席。

MDA 协会成员医疗技术公司 Solve.Care 首席执行官普拉迪普·戈尔(Pradeep Goel)表示:“在新冠肺炎疫情蔓延、全球医院人满为患的情况下,患者如果可以在自己家中轻松检测病情的话,那将会节省出多少时间和床位?

元宇宙可以帮助我们解决目前紧张的医患供需问题。

我们相信,元宇宙是数字医疗发展的必然方向,这将使患者能够轻松获得医疗服务。

元宇宙带来了更公平的医疗承诺,例如,无障碍的虚拟现实护理、可以保护患者隐私的虚拟化身、医生更易行使权利等。”

除了 DeHealth、XRHealth 这些创新医疗技术公司,微软、Meta、英伟达等巨头也在进军医疗元宇宙,将其通用元宇宙平台与数字医疗技术结合,拓展医疗领域新的应用场景。

从目前的医疗元宇宙创新实践来看,我们发现,医疗元宇宙普遍具备如下几个特征:

●医疗元宇宙是具有高度具身性的、共享的、去中心化的三维虚拟世界,支持医生和患者通过数字化身在其中实时互动。

●通过 VR、AR、MR 等技术设备的专有连接混合现实世界和虚拟世界,产生一个新的视觉环境,这个环境既包括物理实体,也包含虚拟信息,可以为虚拟问诊、虚拟治疗、康复护理、医学培训等医疗工作形成强大支撑。

●通过区块链构造的医疗闭环数据系统和经济系统,既可以充分保护医生和患者的隐私,又可以实现医疗数据的货币化,激励医生和患者积极参与其中,并从中获益。

尽管目前成熟的、大规模部署的医疗元宇宙系统还未出现,但我们从全球的医疗技术创新实践中,已经看到这次数字医疗技术重大变革的曙光。

我们相信,借着这次新冠肺炎疫情的契机,医疗元宇宙创新进程会进一步加速,我们一定可以通过更完整的医疗元宇宙系统及丰富的应用生态,克服目前医疗产业面临的问题和危机,迎来更高效、更人性化的医疗产业新时代。

第三节 元宇宙如何重塑医疗产业

医疗元宇宙由于集成了 VR、AR、MR、区块链、大数据、生物传感芯片等前沿数字技术,可以为传统远程医疗和虚拟化医疗技术提供更为丰富、完整的医疗产品和服务,可以为医生提供更加便捷、高效的临床作业环境,也可以为患者提供更生动直观、更具人性化的诊疗体验,对于提高医疗产业作业效率,提高医疗服务品质,具有不可估量的价值。

从现有的医疗元宇宙创新实践来看,元宇宙系统可以在咨询问诊、临床治疗、医疗培训、医疗消费等各个环节发挥价值,对医疗服务形态和作业流程进行深度重塑。

一、元宇宙中的咨询与问诊

使用了 VR、AR、MR 的元宇宙系统,可以营造一个新的、高度具身性的视觉环境,让医生和患者产生身临其境般的真实感。

医生与患者之间的交流,可以在一个可视化的私密空间中展开。

与使用远程医疗系统相比,元宇宙医疗系统可以提供更直观的视听体验,患者可以在表达自身病痛时,与虚拟医生或护士进行实时互动。

尤其是当患者遇到自己害怕的医疗问题时,可以更好地控制自己的心态和情绪。

许多患者在问诊咨询时会有焦虑感,但传统远程问诊仅仅通过电话沟通,并不能够使患者获得慰藉。

而元宇宙医疗系统则可以更好地缓解这些焦虑,并让患者在家中舒适地咨询问诊。

此外,元宇宙医疗系统还可以优化患者的服务体验,个性化的服务会使患者感觉比仅仅与医生通个电话更受关照,更令人欣慰。

此外,与远程医疗一样,元宇宙医疗系统对许多人来说,更安全、侵入性更小,有助于阻断病毒及其他疾病在医患之间的传播。

微软的 Mesh 元宇宙平台,便可以构建一个完美的虚拟问诊环境。

Mesh 创造了一种身临其境的医患互动体验,为临床医生提供各种 MR 设备和应用系统,让患者在医疗环境中拥有身临其境般的体验。

Mesh 已经将混合现实技术应用于临床环境,医生和患者使用 HoloLens 2 和 Dynamics 365,可以通过 3D 全息进行互动交流,患者可以进行病情咨询,医生可以远程出现在患者身边,并提供咨询和建议。

这也有效提升了医疗团队的协作能力,可以提高问诊效率,增进医患友好关系。

在具体的临床实践中,也可以利用 HoloLens 2 与患者沟通术前计划,帮助患者准确了解手术及手术内容,让患者对即将进行的手术治疗充满信心。

此外,医生也可以利用 Mesh 进行术后分析,从 CT(电子计算机断层扫描)、MRI(核磁共振成像)中提取图像,重建手术后新的器官结构,并与旧结构进行比较,做出进一步判断。

混合现实问诊技术,已经在新冠肺炎疫情期间被全球各地医院的临床医生采用,通过远程会诊的方式为患者提供服务。

英国伦敦帝国理工学院的顾问兼外科医生詹姆斯·金克罗斯(James Kincross)博士在疫情期间看到医务人员的危险工作环境后意识到,这种既定的工作方式在未来几个月内将难以为继。

于是,他设计了一个基于 HoloLens 2 和 Dynamics 365 的远程助理解决方案,使医务人员能够利用远程技术与患者沟通并进行查房。

“我之前在手术中使用过 HoloLens 2,我们很快意识到它具有独特的作用,我们可以将它用于远程医疗。”

James Kincross 说,“它在危机期间为我们解决了一个重要问题,使我们能够继续治疗重症患者,同时防止我们接触致命病毒。

不仅如此,这种问诊方式还减少了防护用品消耗,提高了查房效率。”

除了使用混合现实、虚拟现实技术,美国的人工智能公司 Soul Machines 也在尝试通过数字虚拟人提供医疗客户服务,为患者咨询问诊提供技术支持。

Soul Machines 联合创始人格雷格·克罗斯(Greg Cross)说:“我们用数字人并不是要取代医疗人员,而是用来给他们赋能,增强他们的服务能力。”

不难想象,随着混合现实、数字虚拟人在医疗元宇宙系统中的深度集成,对医生和患者而言,在咨询与问诊环节都将会获得更好的服务体验。

二、元宇宙与临床治疗

简·托马森博士在探讨医疗元宇宙的未来使用场景时认为,元宇宙在手术模拟、诊断成像和患者护理及康复管理方面潜力巨大。

实际上,在过去许多年里,AR、VR、MR 等技术已经在临床应用中得到部分实践。

临床治疗中,AR 的主要类型是执行手术等任务的硬件和软件,以及使用智能眼镜等技术进行有效诊断的硬件和软件。

这些设备包括耳机、可穿戴设备、基于视觉的设备和移动设备等。在手术中使用 AR ,可以让外科医生实时调用其 MRI 和 CT 扫描数据,查看患者的解剖结构。

她指出,在元宇宙中,医疗工作者的三维数字化身将会通过虚拟空间和数字白板等工具进行合作,他们将能够在没有任何复杂会议设备的情况下面对面交流;

医疗设备、系统和程序将通过数字孪生技术进行安全测试,以便在物理环境中解决之前检测出的故障和漏洞;

医疗程序可以创建包括医院业务流程、住院流程在内的数字副本,然后应用高级分析和运行数百万个潜在场景来确定根本原因,并在使用它们之前,测试不同的干预措施。

在临床环境中,AR 和 VR 可以帮助护理团队进行护理。

当与放射学相结合时,AR 可以为临床医生提供医学影像投射能力,如将 CT 扫描影像直接投射到患者身上,并与患者的手术部位比对,为临床医生提供更清晰的内部解剖视野,这不仅会提升手术效率,也会显著改善患者的手术体验。

此外,对患者而言,这些技术还可以用于加快有关病情及治疗计划的沟通,更有助于获得患者的理解和配合。

微软于 2016 年推出了 HoloLens 2 智能眼镜之后,一家美国密歇根州的医疗技术公司 Stryker 便成为其早期的应用者之一。

从 2017 年开始,Stryker 着手使用 AR 设备改进医院/手术中心的手术室设计流程。

随着 HoloLens 2 的改进,Stryker 工程师现在能够使用全息图创建共享手术室。Stryker 将 HoloLens 2 集成到其手术室的设计过程中。

使用 HoloLens 2,Stryker 使外科医生团队能够在物理手术室中协作和使用全息图。

微软北美混合现实销售主管罗迪·森纳(Rody Senner)认为,在医疗技术中用混合现实技术的主要好处之一,是能够体验 3D 空间概念。

“今天的大多数技术都是基于 2D 的,因此,将原生 3D 概念(例如人体)从 2D CT 扫描转换回 3D 存在认知负荷。”

她解释道,“混合现实的 3D 成像技术通过将相关数据迭加到真实世界的图像上创造了重要的机会,它迎来了新的计算浪潮。”

总部位于美国印第安纳州的医疗设备公司 Zimmer Biomet 最近推出了 OptiVu 混合现实解决方案平台,使用微软的 HoloLens 来创造一种混合现实诊疗环境,通过数据互联模拟现实提供问诊咨询、个性化护理、治疗和诊断服务。

平台使用了 HoloLens 设备和三个特定应用程序。

第一个应用在利用 MR 制造手术工具中;

第二个应用在收集和存储数据中,以跟踪患者手术前后的进展;

第三个应用在专业医护人员术前与患者分享 MR 经验中。

通过混合现实远程医学协作系统,可以把远程医生“带进”本地手术室,会诊专家的指导意见,如重点区域的识别,标记螺钉的长度和直径,以及进入的点、方向等,都可以通过 MR 技术,实时呈现在手术医生的手术视野内,真正将远程专家的指导意见实时带入手术现场,使千里会诊成真。

事实上,约翰·霍普金斯大学的神经外科医生在 2021 年 6 月就已经对戴着以色列 Augmedics 公司制造的头盔的病人进行了首次 AR 手术。

约翰·霍普金斯大学神经外科脊柱融合实验室主任蒂莫西·维瑟姆(Timothy Witham)说:“这就像在你的眼前安了一个 GPS 导航器。”

在中国,2018 年 1 月 8 日,武汉协和医院的叶哲伟、吴星火教授团队也成功地完成了全球首例基于混合现实技术的远程三地会诊手术。

此次远程会诊在武汉协和医院、美国弗吉尼亚理工大学、新疆博尔塔拉州人民医院三地同时展开,借助混合现实远程会诊和协作系统,在三地同步完成了远程术前讨论、医患沟通与现场手术指导。

基于图像导航的外科手术(IGS)的概念,即利用各种医学图像信息来为手术器械导航。

其目的是最大限度地为外科医师提供手术部位附近的信息。

应用 IGS 技术,外科医师在手术之前就能获得手术部位的三维信息,便于准确制订手术计划。

在手术中,可根据病灶的情况决定切口的大小。

可使创口最小化,同时通过跟踪手术器械或导针,可在导航系统中反映其确切的三维位置,以避开重要的功能区、神经以及血管,选择安全的路径。还能在病灶切除时,对切除边缘定位,以确认病灶是否切除干净。

从而使外科手术创伤减少,手术时间缩短,手术质量提高。

增强现实技术的出现,给 IGS 带来了更直观的方法。IGS 是增强现实应用的一个理想领域。

通过增强现实技术,可将 CT 或 MRI 等医学图像三维重建得到的虚拟模型融合到患者相应的身体部位,对外科手术进行指导。

借助于增强现实,外科医师的视觉系统得到了增强,获得了肉眼无法看到的器官内部信息,同时可获得患者身体的准确空间信息。

目前,增强现实技术的手术导航系统目前已应用于神经外科、整形外科、耳鼻咽喉科、放射科,它在脊柱手术、颅颌面手术、腹腔镜手术、耳鼻喉内镜手术中的应用能帮助医师更直观地了解手术区域,获得良好的手术效果,并逐渐成为一种不可替代的手术辅助技术。

欧洲委员会资助,比萨大学信息工程系研发视频光学透视增强现实系统(VOSTARS),已进行了三年多。

最终产品是在手术期间引导外科医生的混合可穿戴显示器。

该设备能够将 X 射线数据叠加到病人的身体上,显示完全不同的场景,是真实环境与外科医生的感觉相结合的手术指南。

VOSTARS 设计有一个头戴式摄像头,能够捕捉到外科医生的一举一动。

这些图像能够与来自 CT、MRI 或 3DUS(三维超声)扫描的患者医学图像合并。

另外,该设备还可以缩短手术时间。生物医学工程和项目研究员文琴佐·费雷里(Vincenzo Ferreri)表示:“得益于这项技术,外科医生将在他的视线中获得心跳、血氧和患者所有的参数等信息。”

此外,该设备还能够看到在手术之前和手术期间获得的所有医疗信息,完全符合患者的解剖结构,并向外科医生提供虚拟 X 射线视图,以精确地引导手术。

VOSTARS 还将提供关于所使用的麻醉类型和每个患者消耗的时间量等信息。

除了临床手术,元宇宙医疗系统在心理治疗方面也可以发挥重要作用,虚拟沉浸式治疗体验可以为心理治疗带来更多的希望。

虚拟现实医疗公司 AppliedVR 最近获得 FDA 批准,可以使用虚拟现实疗法成功减轻疼痛,而无须使用止痛药。

还有一些医疗机构正在尝试使用 VR 技术治疗精神疾病。

蒙特利尔大学的亚历山大·杜迈斯(Alexandre Dumais)博士及其同事进行了一项实验,成功地使用 VR 技术治愈了精神分裂症患者出现的持续性幻听。

VR 技术可以应用于各种类型的恐惧症治疗。

美国加利福尼亚州 VRMC 虚拟现实医疗中心已经开始使用虚拟现实技术来帮助那些患有恐惧症的人,比如害怕飞行、演讲的恐惧症和幽闭恐惧症患者。

VRMC 使用三维虚拟现实曝光疗法,结合生物反馈和认知行为疗法来治疗恐惧症、焦虑症、压力症和慢性疼痛等病症。

数字医疗公司 Pear Therapeutics 通过实验性的 VR 治疗方法,配合药物一起使用,减少了患者的心理创伤。

实验结果显示,使用 VR 治疗比用传统的标准治疗方法进行治疗的效果有“显著改善”。

三、元宇宙背景下的医疗培训

传统临床医学学生在训练过程中,往往要通过接触真实的病人,学习不同类型的手术,增加专业经验。

随着时间的推移和无数的手术经验积累,他们最终将有可能达到顶级水平,之后再与下一代医生分享他们的经验。

但是临床医学学生在学习过程中,能够接触到的真实患者的数量和实际操作的机会是有限的、不可控的。

医学学生不仅需要花很长时间积累经验,还要考虑每次实际操作的安全性。这种传统的医疗培训方式的局限性其实很明显,并不利于临床技术及经验的高效复制和传承。

简·托马森(Jane Thomason)博士在研究中指出,医疗教育培训也是医疗元宇宙系统可以发挥作用的一个重要领域。

医疗元宇宙可以使用混合现实来创造身临其境般的医患体验,并为学生提供高质量的虚拟学习环境。

Jane Thomason 在这项研究中指出,元宇宙可以帮助医生和护士通过虚拟现实或增强现实手术和其他练习程序进行沉浸式培训。

增强现实和虚拟现实还可以帮助学生学习如何更好地与患者互动,以更轻松、更容易获得的方式进行实践学习。

AR 和 VR 的使用将改变医学教育培训流程。

VR 将会提供一个全面的视图,允许学生像真正面对人体一样进行学习;

AR 也被引入学习实践,如模拟病人和手术接触,允许学生可视化实践新技术,可以更身临其境地体验手术过程,像真正的外科医生一样。

早在 20 世纪 80 年代,美国医学研究工作者就开始了对人体虚拟图像的研究工作。对解剖人体进行数字化建模,创造了数字人。

20 世纪 90 年代,汉堡大学的医学技术研究所创建了 3D 虚拟人体图谱,以此来进行 3D 可视化教学研究。

进入 21 世纪以来,随着计算机技术的迅速发展,虚拟现实技术现在已经在医学领域得到了成熟应用。

三星、AppliedVR、Rendever 和 One Caring 等科技公司已经开发出用于医疗的 VR 产品,而 VR 技术也已经被越来越多的医疗机构认可。虚拟现实技术使临床医学训练变得简单易行。

由于虚拟现实技术能够虚拟出真实的世界,可为操作者提供一个极具真实感和沉浸感的训练环境,运用该技术可以使医务工作者沉浸于虚拟的场景内,体验并学习如何应付各种临床手术的实际情况,通过视、听、触觉等多种感觉,了解和学习各种手术的实际操作。

虚拟环境还为操作者提供了方便的三维交互工具,使他们可以模拟手术的定位与操作。

在高性能的计算机环境下,它还可以对手术者的操作做出实时地响应,如在外力作用下的软组织形变、撕裂、缝合等,使手术者就像在真实人体上手术一样,既不会对患者造成生命危险,又可以重现高风险、低概率的手术病例。

由于虚拟手术训练系统具有低代价、零风险、可重复性、自动指导的优点,可以迅速高效地提高学习者的手术操作技能,具有广阔的应用前景。

现在,很多医学院正开始将虚拟现实、增强现实等技术纳入医学课程,为学生提供宝贵的学习、实践机会。

使用 AR 程序可以模拟接触病人和进行手术,允许医学生在培训期间,在可视化临床场景中练习技术。

据美国媒体 CNBC(美国消费者新闻与商业频道)报道,医疗行业现已开始在软件和硬件中使用 AR、VR 和 AI 等技术,以提高医疗设备的熟练程度,并扩大医疗服务范围。

根据该报导,世界卫生组织正在使用 AR 技术,通过智能手机培训 COVID-19 急救人员,精神科医生使用 VR 技术来治疗退伍军人的创伤后压力综合征,而医学院正在使用 AI 技术进行培训。

元宇宙巨头 Meta 在 2014 年收购了 VR 技术公司 Oculus 之后,便推动 Oculus 与医疗行业展开频繁合作。

近期 Meta 与 Nexus Studios 合作,推出虚拟医疗培训项目。

Meta 开发了一款程序,培训医护人员掌握有关新冠肺炎疫情的抗疫信息,对类似模拟穿戴和脱下个人防护设备等技能展开培训。

Oculus 还与康涅狄格大学医学中心合作,对住院医师展开骨科手术培训。

康涅狄格大学医学中心使用的骨科方面的虚拟现实培训和教育模块,由加拿大医疗软件公司 Precision OS 提供,Oculus 头盔为受训医师提供了一个仿真的技能学习环境,使受训医师可以 3D 形式查看、学习一系列的外科手术课程。

美国凯斯西储大学试验了混合现实课程,让学生体验虚拟教学解剖课,由此发现,学生留校率提高了 50%,教授临床医学课程所花费的时间也减少了 40%。这不仅增强了学生对课程的理解和兴趣,也提高了临床医学的教学效率。

美国迈阿密大学的米勒医学院中,讲师也在使用 AR、VR 和 MR 来训练急救人员,以治疗中风患者、心脏病患者或枪伤患者。

学生们戴上 VR 设备在一个逼真的人体模型上进行重要的心脏手术,该模型可以逼真地模拟几乎所有类型的心脏病。

除了正规的医学院,其他一些医疗机构也在使用 VR、AR 或 MR 技术展开医疗培训。

比如,美国著名的医药和医疗设备制造商——诺华公司也在使用 Taqtile 的 Manifest 增强现实平台来进行麻醉机操作人员的培训和管理认证。

受训者通过作业模板进行培训,这些模板能够覆盖在设备上形成 3D 墨水形状,以突出受训者感兴趣或关注的领域。

2007 年,Hedegaard 使用基于视觉的 3D 跟踪技术和交互特征技术,将增强现实系统应用在医学教育领域中的心电图学习上,通过使用患者心脏的 3D 模型来拓展医学生对心肌疾病的空间想象能力。

对于需要程序化培训的医学生和住院医师等医护工作者,这种元宇宙系统的培训是一个很好的学习机会,可以使他们在仿真的作业环境下通过强化教学进行学习和临床培训,帮助学生全面了解从解剖学到外科手术的一切。

它还允许学生在安全的环境中进行临床练习以避免危险,并为未来的医疗实践做好充分的准备。

四、医疗保健消费的数字化和娱乐化

未来学家 Jane Thomason 博士在探讨医疗元宇宙对医疗产业的革命性影响时,还提到了一个非常有创见的观点,她认为,医疗元宇宙将会推动医疗消费的数字货币化和娱乐化。

Jane Thomason 指出,我们将见证医疗消费的数字货币化趋势。医疗元宇宙将通过区块链技术使医疗数据所有者将其数据货币化。

区块链确认的数据自主权会在未来将个人的健康数据货币化,而数据驱动的、以消费者为中心的趋势将会改变医疗机构的制度模式,使消费者有能力主动管理自己的健康,并做出更好、更明智的决定。

区块链和代币经济将允许数据的安全共享以及数据和知识价值的货币化,将“学会赚钱”的方式整合进元宇宙医疗系统中,NFT 将会在价值交换中发挥重要作用。

英国 DeHealth 正在开发的医疗元宇宙系统便明确表示,将包括虚拟数字货币 HLT 或健康令牌作为该医疗元宇宙系统内的主要结算手段,激励医生和患者通过共享匿名医疗数据来工作并赚取虚拟资产。

这可视为对简·托马森观点的现实回应。

可以预见,未来健康数据的货币化将创造新的经济机会。医疗元宇宙中,“Play-to-Earn”“Learn-to-Earn”“Create-to-Earn”和“Work-to-Earn”可能成为数百万人的主要收入。

Jane Thomason 还指出,娱乐化、游戏化也将成为元宇宙时代医疗保健的一种主要方式,游戏化应用会成为一种连接医疗保健服务提供者和患者之间的新方式。

特别是在健康和健身领域,AR 可以在虚拟教练的指导下提供更智能的锻炼,结合“Play-to-Earn”的趋势,玩家会为了获得数字货币而去积极锻炼。

比如,Genopets 这款主打运动健身的 NFT 游戏就将用户移动设备/电子穿戴设备上的移动步数与区块链“Play-to-Earn”生态相结合,玩家可通过在现实生活中的动作来赚取数字货币,并可在 Genopets 宇宙中探索,以及命令 NFT 宠物进行 Genopets 战斗,玩家可以通过步行、跳舞、每天跑步,或只是起床并开始生活而获得奖励。

类似 Genopets 的一系列主打健康运动的元宇宙平台会陆续出现。如 Zwift,创建了类似视频游戏的虚拟世界,最近举办了一场虚拟的环法自行车赛,吸引了一批职业自行车手参与;

Supernatural 则提供基于运动的高强度有氧虚拟现实体验;TikTok 现在正在利用 AR 来创建虚拟健身应用等。

显然,元宇宙在预防医学及重塑人们健康理念方面也有着不可忽视的潜力。

第四节 医疗元宇宙的未来与挑战

2018 年,印度艾哈迈达巴德 Apex 心脏研究所的 5 名患者接受了冠状动脉疾病治疗,治疗方法与每年其他 300 万人接受治疗的方法相同:将一个小气球插入心脏的动脉并充气,然后放置支架保持重要血管畅通。

这一过程称为“经皮冠状动脉介入治疗(PCI)”,是动脉粥样硬化的标准治疗方法,动脉粥样硬化是一种常见冠心病,其特征是斑块在动脉内不断积聚,导致血流受限。

与之前的许多患者一样,他们的手术由西门子医疗器械有限公司下属 Corindus 的 CorPath GRX 机器人平台协助完成。

然而,不同于之前的病人,这 5 位病人经历了令人称奇的初次体验:在手术过程中主治医生不在他们的病房里。

事实上,主治医生远在 20 英里外,通过远程工作站指导机器人完美地执行手术。

这个医疗用例看起来很科幻,但它实际上不过是未来医学技术革命的序曲。当前,医学技术已经从远程会诊逐步发展为远程操控机器人会诊。

医疗元宇宙与人工智能、纳米科技等前沿科技的集合,将会在更深层次塑造医疗技术的未来。

医疗元宇宙依托于混合现实、虚拟现实、区块链、人工智能技术的进步,让医生可以“穿越”远距离空间,进行从咨询到外科手术的各种工作。

而这也将进一步推动医疗的全球化,弥补医疗资源分布不均的产业鸿沟。

显然,医疗元宇宙拥有巨大的潜力,一系列技术集成和创新将会深刻改变问诊、治疗、医疗培训、医疗消费的方式,重塑医疗产业的未来。

然而,目前医疗元宇宙创新还在初创成长阶段,现存的 VR、MR 医疗设备的普及仍然存在障碍,除了技术本身仍欠成熟,监管合规、部署成本高昂、培训支持不足等问题也制约了其被广泛采用的速度

元宇宙医疗系统在走向成熟的过程中,为了验证这项技术的有效性和安全性,还必须进行大量临床试验和用例检验,客观上也需要时间。

然而,毋庸置疑的是,医疗技术的变革势不可挡,医疗元宇宙这项颠覆性的医学技术也一定会从想象变为现实。

并且,将会通过技术驱动的创新医疗产品和服务模式,在全球遍地开花,为全球医生及患者带来福音,使人类获得更好的医疗服务,拥有更值得期待的未来。

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以AI技术为底层能力,聚焦智慧园区、城市公共安全、数智警务、健康医疗、能源电力、科研实验及平安校园等领域,提供从感知到决策的全流程软硬件一体化的国产装备智能体产品解决方案。
内容 986
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数组智控产业发展科技院 以AI技术为底层能力,聚焦智慧园区、城市公共安全、数智警务、健康医疗、能源电力、科研实验及平安校园等领域,提供从感知到决策的全流程软硬件一体化的国产装备智能体产品解决方案。
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