AR和VR應(yīng)用于康復(fù)治療

AR （Augmented Reality）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。Augmented reality (AR) , is a live direct or indirect view of a physical, real-world environment whose elements are augmented by computer-generated sensory input such as sound, video, graphics or GPS data. It is related to a more general concept called computer-mediated reality, in which a view of reality is modified (possibly even diminished rather than augmented) by a computer. Augmented reality enhances ones current perception of reality, whereas in contrast, virtual reality replaces the real world with a simulated one./wiki/Augmented_realityVR和AR是兩個(gè)不同的細(xì)分領(lǐng)域，VR作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，給用戶(hù)營(yíng)造的是在虛擬現(xiàn)實(shí)中的一種身臨其境感；AR作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，則是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境的基礎(chǔ)上強(qiáng)化一種極致體驗(yàn)，通常首先借助于某種設(shè)備（最典型的是攝像頭）獲取“現(xiàn)實(shí)”的影像，然而在這種影像卻不是如傳統(tǒng)視頻應(yīng)用那樣的原封不動(dòng)展示到屏幕上，而是經(jīng)過(guò)了一道信息技術(shù)的處理，將在原生的影響上疊加上文字、聲音、虛擬圖像形象等信息之后再展示給用戶(hù)。AR 核心是處理信號(hào)(攝像頭)輸入問(wèn)題，讓計(jì)算機(jī)理解周邊環(huán)境，解決線(xiàn)上線(xiàn)下信息和交互不對(duì)稱(chēng)的問(wèn)題，使用戶(hù)獲得“超能力”去處理現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題。VR技術(shù)核心是處理信號(hào)(顯示)輸出問(wèn)題，要“以假亂真”，使用戶(hù)獲得“超體驗(yàn)”。AR共有3種顯示方式，從距離眼睛近到遠(yuǎn)分別為頭戴式(head-attached)、手持式(hand-held)、空間展示(spatial)。04| 醫(yī)療在這個(gè)手持終端硬件配置信息量足夠強(qiáng)大環(huán)境下，AR技術(shù)已經(jīng)被運(yùn)用到了醫(yī)療領(lǐng)域，例如：遠(yuǎn)程醫(yī)療和急救、實(shí)時(shí)獲取臨床電子病歷、生命體征監(jiān)測(cè)、可視化管理、醫(yī)學(xué)教育等。像上海塔普研發(fā)的AR智能眼鏡應(yīng)用方案能夠完成同步直播、拍攝視頻、遠(yuǎn)程會(huì)診等功能。甚至可以使用智能眼鏡拍下術(shù)前家屬簽字的場(chǎng)景或是將談話(huà)內(nèi)容錄音、錄像，對(duì)解決醫(yī)療糾紛有很大的幫助。/s/LPR7Z6XybsNuIysg_eFixAVR/AR醫(yī)療六大應(yīng)用場(chǎng)景相比娛樂(lè)、消費(fèi)等VRAR的行業(yè)應(yīng)用，醫(yī)療健康應(yīng)用項(xiàng)目目前較少，但也最有可能形成規(guī)模應(yīng)用。如，虛擬現(xiàn)實(shí)通過(guò)重現(xiàn)環(huán)境，增強(qiáng)臨場(chǎng)感和沉浸感達(dá)到治療心理疾病的目的；創(chuàng)建的逼真虛擬環(huán)境為醫(yī)生及醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人員提供平臺(tái)去模擬手術(shù)和其他精細(xì)的操作；利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，醫(yī)生可以更準(zhǔn)確的了解患者體內(nèi)病灶的具體位置，以及對(duì)患者可能造成的功能損害。根據(jù)蛋殼研究院對(duì)全球VRAR醫(yī)療健康應(yīng)用項(xiàng)目的收集和清洗，目前應(yīng)用項(xiàng)目有超80個(gè)，VR項(xiàng)目量約AR的5倍，它們分布在12大細(xì)分領(lǐng)域，主要集中在個(gè)性化健身、教育培訓(xùn)、臨床輔助、心理障礙四大細(xì)分領(lǐng)域（這些領(lǐng)域項(xiàng)目在10個(gè)以上，個(gè)性化健身最多，有25個(gè)）。綜合全球VRAR在醫(yī)療健康行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景，根據(jù)醫(yī)療健康各細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)空間、應(yīng)用現(xiàn)狀、資本關(guān)注，我們將重點(diǎn)討論以下六大應(yīng)用場(chǎng)景：教育培訓(xùn)、個(gè)性化健身、心理障礙、康復(fù)訓(xùn)練、視力障礙、臨床輔助。VR/AR視力受損應(yīng)用/s/BUC8UwpbD7ynfOzfCT0xjw高盛12月發(fā)布了VR與AR：解讀下一個(gè)通用計(jì)算平臺(tái)的行業(yè)報(bào)告，報(bào)告第六章應(yīng)用案例和軟件市場(chǎng)中詳細(xì)闡述了VR和醫(yī)療健康領(lǐng)域的結(jié)合。關(guān)于醫(yī)療保健：51億美元（2025年基于標(biāo)準(zhǔn)預(yù)期模式）340萬(wàn)用戶(hù)可幫助治療恐懼癥，輔助醫(yī)學(xué)治療可幫助醫(yī)生處理一些日常任務(wù)，解放雙手?jǐn)?shù)據(jù)隱私和軟件開(kāi)發(fā)可能影響其普及我們認(rèn)為， 在醫(yī)療保健市場(chǎng)，VR/AR可發(fā)揮以下三方面作用：1）作為一款幫助醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)治療和執(zhí)行日常任務(wù)的工具；2）用于物理治療，或治療一些恐懼癥(如恐高癥)；3）虛擬拜訪(fǎng)醫(yī)生。1、谷歌曾與多家醫(yī)院合作測(cè)試谷歌眼鏡(Google Glass)，在這些測(cè)試中，醫(yī)生利用谷歌眼鏡投射CT掃描和核磁共振結(jié)果，掃描條形碼來(lái)獲得醫(yī)藥信息等。2、在治療方面，VR可幫助治療一些恐懼癥，如恐高癥，主要是通過(guò)模擬某種環(huán)境以讓患者適應(yīng)。3、VR/AR還能提高消費(fèi)者與移動(dòng)的互動(dòng)。當(dāng)前，已經(jīng)有醫(yī)生提供視頻診斷服務(wù)，而VR將強(qiáng)化這一體驗(yàn)。潛在用戶(hù)群：全球約800萬(wàn)醫(yī)生和緊急醫(yī)療救護(hù)員（EMT）。在美國(guó)，約150萬(wàn)醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人員將是VR/AR技術(shù)的潛在用戶(hù)。其中，74萬(wàn)為醫(yī)生，50萬(wàn)為初級(jí)保健醫(yī)生，24萬(wàn)為EMT。核心挑戰(zhàn)：醫(yī)生談及谷歌眼鏡時(shí)，隱私是一個(gè)令人擔(dān)憂(yōu)的問(wèn)題，因?yàn)樗l(fā)送的數(shù)據(jù)并未機(jī)密，這違反了HIPPA(醫(yī)療電子交換法案)規(guī)定。另外，對(duì)于特定領(lǐng)域的醫(yī)生，他們對(duì)軟件的要求十分精確。所顛覆市場(chǎng)：160億美元的患者監(jiān)測(cè)設(shè)備市場(chǎng)。抓住營(yíng)收機(jī)遇：基于標(biāo)準(zhǔn)預(yù)期模式，2020年該領(lǐng)域營(yíng)收將達(dá)到12億美元，而2025年將達(dá)到51億美元。與消費(fèi)者市場(chǎng)相比，使用VR/AR設(shè)備的醫(yī)生數(shù)量相對(duì)較少。我們認(rèn)為，更大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)在于特定軟件，而不是所銷(xiāo)售的硬件。而這些特定軟件的規(guī)模很難預(yù)測(cè)，但對(duì)于架構(gòu)師和工程師而言，CAD軟件每年的規(guī)模為1000美元至5000美元。以此作為對(duì)比，基于1500美元的軟件訂閱成本，我們預(yù)計(jì)2020年將有80萬(wàn)醫(yī)生和EMT使用VR/AR技術(shù)，而2025年將達(dá)到340萬(wàn)。高盛報(bào)告：VR與AR的應(yīng)用案例與實(shí)際市場(chǎng)（醫(yī)療篇）（VR/AR醫(yī)療保健市場(chǎng)潛在規(guī)模）Atheer將AR作為一款解放雙手的醫(yī)療工具提供給醫(yī)生AR提升患者護(hù)理問(wèn)題：醫(yī)務(wù)人員需要快速、實(shí)時(shí)地訪(fǎng)問(wèn)各種醫(yī)療信息，但由于工作繁忙，他們往往抽不出雙手。Atheer解決方案：Atheer開(kāi)發(fā)了一款A(yù)R HMD設(shè)備和一個(gè)軟件平臺(tái)，主要面向無(wú)法騰出雙手的醫(yī)務(wù)人員，幫助他們無(wú)需打開(kāi)計(jì)算機(jī)就能獲取所需信息。Atheer的AR眼鏡售價(jià)4000美元，軟件每人每年600美元。Atheer AR眼鏡能為醫(yī)務(wù)人員實(shí)時(shí)提供所需信息，而又無(wú)需占用雙手，用戶(hù)可通過(guò)手勢(shì)、語(yǔ)音和動(dòng)作與信息互動(dòng)。高盛報(bào)告：VR與AR的應(yīng)用案例與實(shí)際市場(chǎng)（醫(yī)療篇）（Atheer AR眼鏡在醫(yī)療市場(chǎng)的應(yīng)用）市場(chǎng)需求：據(jù)測(cè)試過(guò)谷歌眼鏡的醫(yī)生稱(chēng)，VR/AR在急診室和創(chuàng)傷中心大有用武之地，能以視頻形式為醫(yī)生提供所需的專(zhuān)業(yè)資料。/s/xF6U_KL_YbpB90y_UOknbQVR/AR顛覆醫(yī)療健康領(lǐng)域的七大表現(xiàn)1. 實(shí)驗(yàn)室機(jī)器維護(hù)2. 物理治療3. 處理飛機(jī)緊急醫(yī)療事故4. 進(jìn)行疼痛管理治療5. 測(cè)試醫(yī)療設(shè)備6. 優(yōu)化口腔掃描7. 優(yōu)化醫(yī)療機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)/s/SUo4zkUeg3ga7rByeTAPYQ獲投項(xiàng)目的服務(wù)對(duì)象主要有三類(lèi)：醫(yī)療機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室、盲人。其中，針對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的主要是患者虛擬信息、血管照明、手術(shù)教學(xué)、外科手術(shù)導(dǎo)航、外科手術(shù)模擬訓(xùn)練。最聲名遠(yuǎn)播的就是微軟的HoloLens全息眼鏡，在官方的宣傳視頻里，醫(yī)學(xué)研究人員可通過(guò)HoloLens來(lái)查看人體器官、肌肉組織、人體骨骼的結(jié)構(gòu)，這也是目前技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的一款A(yù)R設(shè)備；還有，比如游戲巨頭 Illusion 設(shè)計(jì)的一套3D增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，用于幫助醫(yī)生更好地實(shí)施整容手術(shù)；以及飛利浦醫(yī)療保健部門(mén)和埃森哲合作開(kāi)發(fā)的一款A(yù)R應(yīng)用，可以讓醫(yī)生隨時(shí)監(jiān)測(cè)到患者生命體征，并且在檢測(cè)到潛在風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題時(shí)能收到警報(bào)。綜合產(chǎn)業(yè)巨頭、初創(chuàng)公司的應(yīng)用分布，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，目前整個(gè)市場(chǎng)細(xì)分下來(lái)有約20個(gè)領(lǐng)域：/s/9V2HzgmxjcILyzigKgE6SQ病人的監(jiān)護(hù)可以用Atheer虛擬的耳機(jī)連接Radical7無(wú)創(chuàng)病人監(jiān)護(hù)設(shè)備,從而對(duì)病人的生命體征提供了即時(shí)可見(jiàn)的畫(huà)面。治療創(chuàng)傷后壓力心理障礙癥（PTSD）在南加州創(chuàng)新科技研究大學(xué)醫(yī)療虛擬現(xiàn)實(shí)研究院，任副主任的臨床心理學(xué)家Rizzo已經(jīng)在用Oculus Rift的虛擬實(shí)景頭戴顯示器幫助退伍軍人克服創(chuàng)傷后壓力心理障礙癥。假體訓(xùn)練來(lái)自維也納科技大學(xué)的研究人員用OculusRift的虛擬實(shí)景頭戴顯示器來(lái)訓(xùn)練有上肢假體的病人。緩解患者的焦慮早在2014年，珀佩托索科羅的醫(yī)生與拉斯帕爾馬斯大學(xué)以及軟件開(kāi)發(fā)公司Droiders共同合作，在一個(gè)醫(yī)療手術(shù)中用OculusRift的虛擬實(shí)景頭戴顯示器安慰病人。在對(duì)病人進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡手術(shù)時(shí)，患者選用了OculusRift的虛擬實(shí)景頭戴顯示器提供的鎮(zhèn)靜虛擬環(huán)境作為麻醉而不是全身麻醉。腦震蕩的診斷今年四月，美國(guó)食品藥監(jiān)局宣稱(chēng)，總部位于波士頓的SyncThink公司中Eye-Sync作為一種虛擬現(xiàn)實(shí)器，是可以幫助診斷腦震蕩的。頭戴顯示器提示用戶(hù)用眼睛跟隨一個(gè)移動(dòng)的點(diǎn)，從而可以測(cè)出在眼部運(yùn)動(dòng)中的抖動(dòng)，以此即可在一分鐘之內(nèi)診斷出是否患有腦震蕩。矯正視力來(lái)自于密西根的程序員JamesBlaha，給OculusRift的虛擬實(shí)景頭戴顯示器開(kāi)發(fā)了一款虛擬實(shí)景游戲Diplopia。該游戲致力于加強(qiáng)用戶(hù)的眼睛，改善有視力損傷的人群如斗雞眼，復(fù)視弱視等。外科手術(shù)策劃微軟用KinectFusion，一種實(shí)時(shí)的表面測(cè)繪跟蹤工具，加入掃描數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)出一種初級(jí)系統(tǒng)，可以使神經(jīng)外科醫(yī)生用虛擬現(xiàn)實(shí)，模擬出患者的腦部圖像。外科手術(shù)培訓(xùn)