虛擬人體在醫(yī)療上應(yīng)用,虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些

1、VR虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用會(huì)有哪些

   R在醫(yī)療領(lǐng)域有很多實(shí)際應(yīng)用，無疑R將給這個(gè)領(lǐng)域帶來革命性的變化。R的一種應(yīng)用是基于CAT掃描和超聲診斷圖像，建立患者特定部位的3D模型。模型是可交互的，這讓外科醫(yī)生得以判斷最安全的手術(shù)方案，也能讓他們事先演練比較難的操作步驟。

R在醫(yī)療領(lǐng)域還應(yīng)用于中風(fēng)患者和腦損傷患者的復(fù)健訓(xùn)練，通過沉浸式訓(xùn)練項(xiàng)目幫助患者重建運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能，其費(fèi)用遠(yuǎn)低于物理療法。同時(shí)有證據(jù)表明R在精神康復(fù)方面也頗有前景，在治療慢性應(yīng)激、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD），焦慮癥及恐懼癥方面有輔助作用。根據(jù)美國(guó)心理學(xué)雜志年的一樣研究表明，R暴露療法能夠有效緩解創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）的癥狀。

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2、人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域能干啥

   人工智能用來提高健康醫(yī)療的效率和自動(dòng)化程度。人工智能技術(shù)的發(fā)展在過去備受質(zhì)疑，然后如今我們發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)正在推進(jìn)人工智能的進(jìn)程，在醫(yī)療健康領(lǐng)域也是如此。

分析患者行為，制定個(gè)性化腫瘤治療方案

例如，兩位乳腺癌患者可能會(huì)得到相同的治療方案，但其實(shí)兩者的身體情況可能完全不同。

其中一個(gè)可能是馬拉松長(zhǎng)跑者，另外一個(gè)是喜歡安靜的讀書的人；一個(gè)可能是吸煙者，另一個(gè)也許是個(gè)注重養(yǎng)生的人；一個(gè)可能都。這樣的情況在我們身邊是常見的。

所以考慮到方方面面的不同，這兩位患者需要兩種不同的治療方案。

而對(duì)于科學(xué)家和醫(yī)生來說，難度在于掌握特定患者的個(gè)人信息。重要的關(guān)鍵信息常常淹沒于大量的數(shù)據(jù)當(dāng)中，醫(yī)生根本沒有時(shí)間（可能要一年）在茫茫信息中篩選出他們想要的。

于是許多研究者想方設(shè)法利用人工智能的方式來跨越這個(gè)難度。

比如，卡耐基梅隆大學(xué)和匹茲堡大學(xué)的科學(xué)家，正在用人工智能從電子病歷、診斷影像、處方、基因組資料、保險(xiǎn)記錄，甚至是可穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)中挑選出有用信息，為特殊疾病和特殊人群設(shè)立醫(yī)療保健方案。

研究者們利用大數(shù)據(jù)來創(chuàng)建特定的醫(yī)療方案、控制傳染病，并尋找致命性疾病的治療方法。

“現(xiàn)在遇到的最大問題就是，系統(tǒng)并不智能?！?卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)系的教授Eric Xing說道。“存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)基本上是死數(shù)據(jù)，而機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能可以把有用的信息從海量數(shù)據(jù)中分離出來。你可以這樣理解，就像是有一個(gè)人工的大腦在代替一個(gè)‘死’的存儲(chǔ)系統(tǒng)在工作?！?/p>

他表示，卡耐基梅隆大學(xué)和匹茲堡大學(xué)正在與匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心合作一個(gè)“匹茲堡健康數(shù)據(jù)聯(lián)盟”的項(xiàng)目。醫(yī)療中心在接下來的萬美用于這項(xiàng)研究。

科學(xué)家正在用從醫(yī)療中心獲得的健康數(shù)據(jù)（剔除了患者身份信息），來研究如何能夠更快速有效的分析大數(shù)據(jù)，去創(chuàng)造一個(gè)與健康醫(yī)療相關(guān)的技術(shù)和，能針對(duì)不同患者更好的做診斷、治療和溝通。

“每個(gè)患者都是不同的個(gè)體?！盭ing補(bǔ)充道，“一個(gè)非常簡(jiǎn)單的觀點(diǎn)，比如說乳腺癌應(yīng)該用藥物A或者B來治療。但是由于生活方式、生活環(huán)境和其他相關(guān)健康因素的獨(dú)特性，使得每個(gè)人都是一個(gè)不同的獨(dú)立個(gè)體。而人工智能不單單是從一位醫(yī)生那里提取信息，而是來自大量有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生，這樣，它就能從不同患者那里梳理出有共性的信息?！?/p>

此外，人工智能軟件工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人腦，能夠更快速的找到數(shù)據(jù)的模式和相似性，幫助醫(yī)生和科學(xué)家發(fā)現(xiàn)最關(guān)鍵的信息。

舉例來說，一名歲的糖尿病患者，生活方式很積極，某一種治療方法可能對(duì)他很有效果。那么醫(yī)生就可以用同一種治療方法，來醫(yī)治其他患有相同特性的糖尿病患者。

Xing表示，他們的團(tuán)隊(duì)就正在研究一款A(yù)pp，可以為用戶提供一些健康生活建議，規(guī)避一些疾病。此款A(yù)pp可能會(huì)在一年內(nèi)上線。

Philip Lehman，卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)副院長(zhǎng)告訴筆者，這款A(yù)pp應(yīng)用了人工智能，可以告訴人們什么時(shí)候該去看醫(yī)生，咨詢什么樣的醫(yī)生以及怎樣保持身體健康。

“比如，現(xiàn)在大家一般會(huì)通過來搜索，‘我怎么到某個(gè)地方’?！?Lehman在采訪中表示?！捌鋵?shí)，你把它搬到醫(yī)療上是一樣的?！以趺醋霾拍芨杏X好點(diǎn)或者活的久一點(diǎn)’？”

Lehman和Xing希望，從App到機(jī)器學(xué)習(xí)工具和，他們都能延展出不同產(chǎn)品的原型，在未來的年內(nèi)，開發(fā)出十幾個(gè)新產(chǎn)品。

這方面比較出名的，是獲得IBM投資的Welltok，它借助IBM的“沃森”超級(jí)電腦，來構(gòu)建通過個(gè)性化活動(dòng)與用戶溝通的愿景。其App Cafewell Concierge 利用沃森系統(tǒng)的自然語言處理能力，來更好的了解用戶的需，平衡對(duì)用戶的激勵(lì)和警告，以此達(dá)到預(yù)期目標(biāo)來回饋用戶。

虛擬醫(yī)療助手，改善藥物依從性

比如，Aicure，利用移動(dòng)技術(shù)和面部識(shí)別技術(shù)來判斷患者是否按時(shí)服藥，再通過App來獲取患者數(shù)據(jù)，用自動(dòng)算法來識(shí)別藥物和藥物攝取?；颊邤?shù)據(jù)會(huì)通過與HIPAA（健康保險(xiǎn)流通與責(zé)任法案）兼容網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的反饋給臨床醫(yī)生，這樣醫(yī)生就可以確認(rèn)他的患者是否在按照他們的囑咐按時(shí)服藥。當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)也可以被用來標(biāo)識(shí)不良事件。

還有一個(gè)是，Next IT開發(fā)的一款app Alme Health Coach，去深掘人們?yōu)槭裁床话磿r(shí)服藥。對(duì)于健康業(yè)來說，Next IT雖然還是個(gè)新手。但是它曾經(jīng)開發(fā)了一款app“虛擬助手”來幫助消費(fèi)者解決在銀行、零售、財(cái)產(chǎn)管理等方面遇到的問題。

一般，一些人工智能的組件會(huì)重復(fù)用戶話語來明確用戶想法。而Alme Health Coach是專為特定疾病、藥物和治療設(shè)計(jì)配置。它可以與用戶的鬧鐘同步，來觸發(fā)例如‘睡得怎么樣’的問題，還可以提示用戶按時(shí)服藥。這種思路是收集醫(yī)生可用的可行動(dòng)化數(shù)據(jù)，來更好的與病人對(duì)接（前提是患者愿意共享他們的數(shù)據(jù)）。

跟蹤狀態(tài)，自動(dòng)匯報(bào)支持智能看護(hù)

人工智能技術(shù)Automated Insights把它的自然語言生成平臺(tái)Wordsmith與Great Call（移動(dòng)App開發(fā)者）合作。家人和朋友可以通過與App連接的GreatCall設(shè)備，來獲取設(shè)備攜帶者的信息。它主要用于老年人看護(hù)，當(dāng)攜帶者需要幫助的時(shí)候，App可以收到消息提醒。此外，該App還有GPS定位專利技術(shù)，可以獲取用戶的位置信息。

目前，該已經(jīng)被ista Equity Partners 和STATS（體育信息技術(shù)）收購。利用Wordsmith的自動(dòng)書寫功能，將對(duì)看護(hù)者的情況，包括所在地點(diǎn)、活動(dòng)路線、電池狀態(tài)、設(shè)備使用情況等信息自動(dòng)生成文字報(bào)告給看護(hù)人。

智能化藥物研發(fā)

生物科技也正在把人工智能和大數(shù)據(jù)結(jié)合到一起，來識(shí)別新的藥物化合物，比如Cloud 制藥和 Berg。

Berg通過開發(fā)的Interrogative Biology人工智能平臺(tái)，來研究人體健康組織，探究人體分子和細(xì)胞自身防御組織，以及發(fā)病原理機(jī)制，利用人工智能和大數(shù)據(jù)來推算人體自身分子潛在的藥物化合物。

這種方法有很多優(yōu)點(diǎn)，不但使得靶向治療成為今天醫(yī)學(xué)治療的趨勢(shì)，而且利用人體自身的分子來醫(yī)治類似于糖尿病和癌癥等疑難雜癥，要比研究新藥的時(shí)間成本與資金少一半。

當(dāng)然，Berg不是這個(gè)領(lǐng)域的唯一。Cloud制藥就在專注于這個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)，并已融資萬美。

還有，強(qiáng)生和賽諾菲，也正在用“沃森”超級(jí)系統(tǒng)（一個(gè)可迅速在海量數(shù)據(jù)中識(shí)別相關(guān)模式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）來支持藥物研發(fā)。

強(qiáng)生用“沃森”來快速分析詳細(xì)的臨床試驗(yàn)結(jié)果的科技論文，加快對(duì)不同治療方法的對(duì)比效果研究，以獲得藥物在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用，而這些用普通的方法，需要3個(gè)人花費(fèi)個(gè)月的時(shí)間來完成這些工作。

“沃森”現(xiàn)在能識(shí)別化學(xué)、生物學(xué)、法律和知識(shí)產(chǎn)權(quán)語言，讓科學(xué)家擁有別人無法擁有的與數(shù)據(jù)“交流”的能力，這將加快實(shí)現(xiàn)科學(xué)和醫(yī)療研究領(lǐng)域的突破。

在醫(yī)療影像方面,建立龐大的數(shù)據(jù)信息庫;智能醫(yī)療穿戴設(shè)備,聯(lián)手復(fù)旦大學(xué),正在建立人工智能智慧醫(yī)療中心。

目前，AI可以應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域的各個(gè)方面，商業(yè)化前景很好，具體如下：

病人視角

當(dāng)患者走進(jìn)醫(yī)院時(shí)，通常會(huì)問最外面的導(dǎo)診，該去掛哪個(gè)科，未來可以由導(dǎo)診機(jī)器人來做或者下載相應(yīng)的導(dǎo)診軟件，幫助你掛。

當(dāng)因某些原因不能去醫(yī)院時(shí)，可以遠(yuǎn)程與醫(yī)生溝通或者詢問智能化醫(yī)學(xué)助理，解決小病困惑。

醫(yī)生視角

1. 醫(yī)療圖像輔助診斷系統(tǒng)

所有涉及到醫(yī)學(xué)圖像的均有應(yīng)用潛能。

首先是放射科（醫(yī)學(xué)影像），比如你去醫(yī)院拍的X片，CT，這個(gè)可以進(jìn)行輔助診斷。

另外就是病理科和檢驗(yàn)科，醫(yī)學(xué)上根據(jù)病理圖像對(duì)疾病進(jìn)行最準(zhǔn)確的診斷，被譽(yù)為“金標(biāo)準(zhǔn)”。

通過標(biāo)注病灶區(qū)域，提取圖像特征，構(gòu)建分類模型。此類產(chǎn)品可以初期應(yīng)用的話定位在輔助醫(yī)生診斷，提高篩查效率。國(guó)內(nèi)外都有很多在做這個(gè)，如google AI，IBM沃森，deepcare等。

2 語音電子病歷

可以將語音自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電子病歷，節(jié)省醫(yī)生手動(dòng)錄入電子病歷的時(shí)間

或者醫(yī)生在進(jìn)行手術(shù)時(shí)，不方便隨時(shí)用手記錄進(jìn)展，可以用語音電子病例隨時(shí)記錄相關(guān)情況。

醫(yī)院視角

構(gòu)建大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，提供一體化信息管理

綜合管理患者的數(shù)據(jù)，并對(duì)患者出院后進(jìn)行有效的跟蹤隨訪?；颊叱鲈汉蟮墓芾砥鋵?shí)一直都是難題和痛點(diǎn)，隨訪質(zhì)量差對(duì)疾病的跟蹤和流行病學(xué)調(diào)查有很大的影響。如果可以構(gòu)建一個(gè)大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，不僅能維護(hù)患者健康，還能促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的研究和發(fā)展，這樣醫(yī)院也就更愿意和你合作了。

3、AR觀察：呼聲很高的VR/AR醫(yī)療到底發(fā)展得怎樣

   隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、三維醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)、仿真技術(shù)、漫游技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的快速發(fā)展，虛擬 現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面被越來越廣泛地應(yīng)用，如虛擬內(nèi)窺鏡、虛擬手術(shù)、虛擬靜脈注射、虛擬康復(fù)訓(xùn)練以及各種 用于醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)等。虛擬現(xiàn)實(shí)給現(xiàn)代醫(yī)療帶來的最根本的改變?cè)谟诿撾x真實(shí)人體給醫(yī)生以及醫(yī)學(xué)實(shí)習(xí)生提供一個(gè)虛擬操作平臺(tái)， 這無論是在醫(yī)療實(shí)踐中還是在醫(yī)學(xué)教學(xué)中都有著顛覆傳統(tǒng)的意義。

虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)（irtual Endoscopy，簡(jiǎn)稱E）是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的重要應(yīng)用。目前，E主要應(yīng)用在如氣管、支氣管、食管、胃、腸、血管、內(nèi)耳及心臟等具有空腔結(jié)構(gòu)的器中。 達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)以麻省理工學(xué)院研發(fā)的機(jī)器人外科手術(shù)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合虛擬內(nèi)窺鏡技術(shù)，通過使用創(chuàng)的方法醫(yī)生就可以查看到病人的器，并且操作手術(shù)機(jī)械臂實(shí)施復(fù)雜的外科手術(shù)。

R在輔助治療領(lǐng)域的應(yīng)用

（1）眼部疾病的輔助治療R在治療眼部疾?。ū热鐑和男币暋⒔曇约傲Ⅲw視力的缺陷）上有很好的效果。美國(guó)人James Blaha 開發(fā)出一款3D影像軟件“IIDISION”來輔助治療斜視，取得了不錯(cuò)的效果。

（2）疼痛患者的輔助治療 美國(guó)的華盛頓大學(xué)推出了一款虛擬現(xiàn)實(shí)游戲“Snow Awards”，這個(gè)游戲虛擬了南極洲的冰雪環(huán)境，設(shè)置有虛擬的冰雪世界、冰冷的河流和瀑布，還有雪人和，患者進(jìn)入游戲后注意力完全集中于冰雪世界，無暇 顧及傷痛，從而減輕治療過程中的疼痛感。

R在其他醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用和展望

（1）測(cè)試醫(yī)療設(shè)備在美國(guó)加州大學(xué)的交互式可視實(shí)驗(yàn)室里，工作人員使用一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬安裝心臟起搏器時(shí)心臟的工作過程，并且在基于投影的R顯示上觀看模擬過程。實(shí)驗(yàn)室主任Daniel Keefe說：“你可以看到血液流過心臟，仿佛身臨其境般，這樣你就可以分析其他的結(jié)構(gòu)了?！?/p>

（2）R問診和R虛擬醫(yī)生當(dāng)前在線問診已經(jīng)初步形成了規(guī)模，但也存在一些問題，畢竟是平面的溝通方式，患者跟醫(yī)生在線上溝通的時(shí)候大多數(shù)是用文字或者圖片描述，這樣造成的誤診率非常高，但R的出現(xiàn)將徹底改變這一狀況。未來的醫(yī) 療APP將會(huì)變成一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)醫(yī)院，里面坐滿全國(guó)各地的醫(yī)生，患者跟這些醫(yī)生不再有任何距離，只要帶上R設(shè)備，未來一個(gè)廣州的患者就能在虛擬現(xiàn)實(shí)的世界里與北京的醫(yī)生面對(duì)面，醫(yī)生還可以在虛擬世界里對(duì)病人望聞問切，通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)來把脈。當(dāng)這種情形普及后，醫(yī)生將會(huì)從醫(yī)院解放出來，成為家庭醫(yī)生，每個(gè)人都可以擁有自己的專屬家庭醫(yī)生，醫(yī)生平時(shí)就在家里，只有做手術(shù)的時(shí)候才去醫(yī)院或者診所。這樣醫(yī)院將會(huì)變成 一個(gè)做手術(shù)的地方，通過吃藥可治療的病基本能在線上解決。

R在康復(fù)醫(yī)療應(yīng)用中的理性認(rèn)識(shí)

（1）虛擬康復(fù)醫(yī)療的局限性 在康復(fù)醫(yī)療的過程中，專業(yè)醫(yī)師的指導(dǎo)環(huán)節(jié)依然不能被完全取代。虛擬康復(fù)醫(yī)療技術(shù)目前仍然更多地作為一種輔助治療手段來配合專業(yè)醫(yī)師的治療過程，首先需要通過醫(yī)生的專業(yè)診斷并設(shè)定針對(duì)性的康復(fù)方案，然后才能配合虛擬康復(fù)醫(yī)療技術(shù)來開展康復(fù)訓(xùn)練，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的治療模式。

（2）硬件建設(shè)需與軟件建設(shè)齊頭并進(jìn) 在虛擬康復(fù)醫(yī)療中，軟件資源（包括各種虛擬場(chǎng)景的三維數(shù)據(jù)）的數(shù)量、效果的生動(dòng)性、交互的豐富性以 及醫(yī)療康復(fù)方案的專業(yè)性，都直接決定了病人康復(fù)效果的好壞；軟件資源也只有在硬件設(shè)備（如R頭盔、動(dòng)作 捕捉設(shè)備、數(shù)據(jù)手套等）的配合下才能夠充分發(fā)揮出作用，“軟硬兼施”才能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相得益彰。因此，要 與專業(yè)的康復(fù)醫(yī)師一起科學(xué)地針對(duì)不同疾病設(shè)計(jì)醫(yī)療康復(fù)方案。

（3）虛擬康復(fù)醫(yī)療技術(shù)適用的疾病種類 并不是所有的康復(fù)醫(yī)療學(xué)科內(nèi)的疾病都適合采用R技術(shù)來進(jìn)行輔助治療，R技術(shù)?所具備的高沉浸感和強(qiáng)交互性的特點(diǎn)使其適用于肢體運(yùn)動(dòng)康復(fù)、腦中風(fēng)康復(fù)、心理康復(fù)等領(lǐng)域；而對(duì)于燒傷、精神疾病、糖尿病、心血 管疾病以及呼吸系統(tǒng)疾病等病種的康復(fù)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)并不能顯著提高康復(fù)醫(yī)療的效果。

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雖然我很聰明，但這么說真的難到我了