試想一下，如果用VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實）給患者做心臟手術(shù)，是什么感覺？事實上，在美劇《良醫(yī)》（the Good Doctor）里面，就出現(xiàn)了這樣的場景。連醫(yī)療設(shè)備都是 VR 呈現(xiàn)的。“你不要以為這只是科幻小說，或者是電視劇，它已經(jīng)真實發(fā)生了。”說這話的是斯坦福大學(xué)兒童醫(yī)療中心小兒心臟學(xué)科的臨床副教授 David Axelrod 博士。
確實如此，2017年9月份，倫敦皇家醫(yī)院使用 VR 技術(shù)做了世界上第一例 360 VR 腦動脈瘤治療。這是一場神經(jīng)外科手術(shù)，需要修復(fù)病人的兩個動脈瘤，醫(yī)生戴上的是 GoPro。沒錯，不要以為 VR 只能玩游戲，在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用更值得我們關(guān)注。近日，硅谷洞察圍繞 VR 技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用，專訪了斯坦福大學(xué)臨床副教授 David Axelrod 博士，讓他帶我們看看，VR 這項技術(shù)是如何應(yīng)用在當(dāng)前美國醫(yī)療行業(yè)的。
據(jù) Axelrod 博士介紹，從2016年開始，VR 技術(shù)就已經(jīng)開始用來培訓(xùn)學(xué)生和教育病人，這也是VR技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的第一大用途：培訓(xùn)和教育功能。這里面的培訓(xùn)和教育對象，包括醫(yī)學(xué)生、醫(yī)生，乃至病人。醫(yī)學(xué)生和醫(yī)生都比較好理解。像美國西儲大學(xué)，使用微軟 HoloLens 幫助學(xué)生用 VR 學(xué)習(xí)解剖學(xué)，來代替過去學(xué)生通過尸體來學(xué)習(xí)解剖學(xué)。年輕的醫(yī)學(xué)生們，戴著 HoloLens，直接“看穿”了人體，從皮膚到肌肉，到血管等都能清晰地展現(xiàn)在眼前。
斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院，如今也有 400 名神經(jīng)外科患者在手術(shù)前已經(jīng)在虛擬現(xiàn)實中觀察了他們的手術(shù)將會如何進(jìn)行。至于手術(shù)后，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院也對病人的大腦、脊柱等身體部位進(jìn)行了 VR 呈像，過去，這些部位是通過物理模型進(jìn)行解說的。通過讓患者沉浸在解剖結(jié)構(gòu)中，從而清楚了解手術(shù)進(jìn)行的部位。
當(dāng)然，一些會隨著血液和呼吸流動而移動的身體部位，當(dāng)前并未涉及。斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院VR計劃的高級項目負(fù)責(zé)人 Malie Collins 認(rèn)為，這將會很快拓展到身體的其它部位。除了大腦、脊柱之外，還有心臟。Axelrod 博士舉例，由于斯坦福大學(xué)兒童醫(yī)療中心的 ICU病房通常需要處理的病人情況是有嚴(yán)重心臟缺陷問題，手術(shù)的復(fù)雜程度，難免會帶來病人和家屬的害怕和困惑，因此，VR 就在其中發(fā)揮用途。
“他們（病人及家屬）可能會害怕、會困惑，為什么我們會這樣做（手術(shù)）。具體到哪一個心臟部位會動手術(shù)，如何動手術(shù)。未來，讓病人從 VR 虛擬現(xiàn)實中了解手術(shù)的具體情況，從而緩解一部分害怕心理”，Axelrod 博士介紹道。但是目前這個應(yīng)用還處于實驗階段，主要是在病人手術(shù)結(jié)束后為病人呈現(xiàn)，通過 VR 讓病人更理解自己經(jīng)歷了什么。
對醫(yī)學(xué)生來說，將 VR 用于模擬學(xué)習(xí)已經(jīng)是加州大學(xué)舊金山分校醫(yī)學(xué)院為期四年課程的一部分，醫(yī)學(xué)生第一年就可以接觸到虛擬現(xiàn)實，了解人體構(gòu)造，體驗解剖實驗。對于外科醫(yī)生來說，可以在進(jìn)入到手術(shù)室之前，在虛擬現(xiàn)實的世界中對每一個步驟進(jìn)行練習(xí)，從而提高準(zhǔn)確率。
事實上，用于術(shù)前的醫(yī)學(xué)模擬培訓(xùn)是很有必要的。美國頂級醫(yī)學(xué)中心約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（JohnsHopkins Medicine）曾在 2016 年所做的一項研究估計，美國每年有超過 25 萬人死于醫(yī)療差錯，這成為了美國第三大死因。在 2008 年對美國外科醫(yī)生學(xué)會成員進(jìn)行的一項調(diào)查中，近10%的人表示 “擔(dān)心自己在過去三個月里犯了重大的醫(yī)療錯誤”。
除了幫助患者、醫(yī)學(xué)生、醫(yī)生之外，Axelrod 博士表示，VR 技術(shù)還能夠幫助高中生學(xué)習(xí)科學(xué)，提高對醫(yī)學(xué)的興趣，斯坦福大學(xué)也已經(jīng)在當(dāng)?shù)馗咧姓归_這樣的合作項目。Axelrod 博士告訴硅谷洞察，除了 VR 手術(shù)之外，甚至AR（增強現(xiàn)實）也被用到了手術(shù)當(dāng)中。即投射醫(yī)療影像到病人身體的表層，讓病人能夠看到。這甚至比 VR 更真實。“如果你在患者身上放置增強現(xiàn)實中的醫(yī)學(xué)影像，你會可以看到所有的關(guān)于解剖學(xué)和一切”。
稍微解釋下兩種技術(shù)用于醫(yī)療行業(yè)的不同：虛擬現(xiàn)實是把用戶融入計算機生成的一個虛擬世界中，而增強現(xiàn)實是把計算機生成的虛擬對象添加到真實物理空間當(dāng)中。一個代入，一個帶出。聽起來確實科技感很重，但為什么現(xiàn)在還未在手術(shù)方面出現(xiàn)大規(guī)模普及乃至應(yīng)用呢？這就說到VR 手術(shù)最困難的部分了——醫(yī)學(xué)成像。
在 Axelrod 博士看來，現(xiàn)在的一大挑戰(zhàn)就是如何將醫(yī)學(xué)影像轉(zhuǎn)化為 VR 需要獲得高質(zhì)量的成像。這里面需要眾多技術(shù)工程師的幫助了。試想一下，首先要獲得高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)影像圖片，然后導(dǎo)入。還能作為虛擬現(xiàn)實在其中進(jìn)行交互。實際能夠互動之外，還要有安全的反應(yīng)，比如需要在 VR 手術(shù)前進(jìn)行術(shù)前計劃。這一系列過程，都是非常復(fù)雜，且高精度的。
那技術(shù)上的進(jìn)步，是否只能依賴科技企業(yè)了呢？Axelrod 博士認(rèn)為，確實如此。無論從硬件還是軟件角度而言，都需要提高。比如硬件設(shè)備需要更加便攜、更便宜。如今有了精算計算機的輔助，不再需要一個巨大的電腦在旁邊，這已經(jīng)是一個很大的進(jìn)步了。
從軟件領(lǐng)域來說，很多初創(chuàng)公司除了像在 Facebook\/Oculus、微軟等有 VR 業(yè)務(wù)的大公司支持下，開發(fā)相應(yīng)軟件之外，也開始跟醫(yī)療社團合作，已經(jīng)開發(fā)出那種能夠快速識別 3D 成像，并快速輸出的軟件。這就說到了除技術(shù)上的挑戰(zhàn)之外，另一個挑戰(zhàn)來自的對象——醫(yī)療社團。Axelrod 博士認(rèn)為，VR 技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域的另一大挑戰(zhàn)恰好來自于醫(yī)療社群。因為相對于科技團體來說，醫(yī)學(xué)團體對某項技術(shù)的接受程度速度會慢一些，標(biāo)準(zhǔn)的建立也更慢。“這并不是說對技術(shù)不友好，而是它畢竟跟人的生命有關(guān)。所以會更謹(jǐn)慎。”
“需要時間，但并不意味著我們不可能到達(dá)。”Axelrod 博士非常樂觀。說到醫(yī)療行業(yè)，不可離開的一個角色就是——FDA（美國食品藥品監(jiān)督管理局）。那么，在應(yīng)用 VR 技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)里面，F(xiàn)DA 又扮演一種什么角色呢？Axelrod博士指出，F(xiàn)DA 確實是一個重要的角色，但在醫(yī)療行業(yè)里面，F(xiàn)DA 不僅僅是一個發(fā)放許可的監(jiān)管角色，很多情況更是扮演了一個合作者、倡導(dǎo)者的角色。
在 Axelrod 博士看來，當(dāng)前眾多醫(yī)療社團已經(jīng)有開始跟FDA在合作，而FDA也非常容易聽到醫(yī)療社團的工作，“只有更多地了解他們（醫(yī)療社團）所做的事情，確保事情做得穩(wěn)妥、周到，F(xiàn)DA會提出好的問題，為整個行業(yè)考慮。所以更像是一個合作者和倡導(dǎo)者。”
去年10月，美國食品和藥物管理局授予醫(yī)療影像公司 Novarad 旗下產(chǎn)品 OpenSight 獲得了510（k）許可，這是全美第一個被 FDA 認(rèn)可的醫(yī)療 AR 解決方案。主要用微軟 HoloLens 的增強現(xiàn)實（AR）打造了一個名為 OpenSight 的系統(tǒng)，被用于外科手術(shù)的術(shù)前計劃。但截止目前為止，硅谷洞察并未發(fā)現(xiàn)跟 VR 相關(guān)的醫(yī)療解決方案有被 FDA 批準(zhǔn)的記錄。
在FDA批準(zhǔn)的這個個案里，OpenSight系統(tǒng)能夠?qū)⒒颊唧w內(nèi)的2D、3D和4D圖像投影并覆蓋在患者身體上，醫(yī)生透過HoloLens將患者身體內(nèi)部的場景以及身體外部的信息結(jié)合，增加對手術(shù)計劃和解剖關(guān)系的理解，從而減少手術(shù)時間。據(jù)咨詢公司 ABI Research 的數(shù)據(jù)預(yù)測，醫(yī)療和醫(yī)療保健領(lǐng)域的VR服務(wù)將從 2017 年的 890 萬美元市場爆炸式增長到 2022 年的大約 2.85 億美元。在增長數(shù)字背后，是 VR 技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域越來越多的應(yīng)用場景。
斯坦福大學(xué) VR 實驗室的 Walter Greenleaf 教授，同時也是一位神經(jīng)科學(xué)家。他把 VR 技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用概括為以下四大類：健康保健（Health and Wellness）、醫(yī)療培訓(xùn)（Professional Training），醫(yī)學(xué)干預(yù)（Clinical Interventions）和臨床診斷（Clinic Diagnosis）。
舉例來說，VR 在健康保健領(lǐng)域的運用，像用于冥想、減壓等，另一大較多運用領(lǐng)域是培訓(xùn)和教學(xué)領(lǐng)域，前文也提到了。對于 VR 技術(shù)來說，應(yīng)用的第三大場景是：醫(yī)學(xué)干預(yù)。醫(yī)學(xué)干預(yù)領(lǐng)域應(yīng)用 VR 技術(shù)的比例很大，并且也較早就開始了。據(jù) Axelrod 博士介紹，這主要針對的是一些神經(jīng)學(xué)上的疾病，試圖通過 VR 環(huán)境進(jìn)行疾病的干預(yù)及治療。比如，VR 技術(shù)可以幫助燒傷患者緩解治療所帶來的疼痛，還有 PDST 患者（創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙）。因為 PDST 患者通常會長期處于憂郁，焦慮，或者反應(yīng)過激的心理狀態(tài)中。
在一項由軍方為受到簡易爆炸裝置爆炸傷、燒傷的士兵進(jìn)行的研究中，VR 比嗎啡的效果甚至更好。根據(jù)患者報告，使用 VR 后減少了60％至75％的痛苦，相比之下，嗎啡平均疼痛減少約 30％。去年，三星集團也在韓國跟當(dāng)?shù)蒯t(yī)院合作，開發(fā)使用 VR 的心理健康診斷計劃。其中，自殺預(yù)防和心理評估的認(rèn)知行為療法將成為焦點。也就是說，從目前來看，按照應(yīng)用的難易程度來說，臨床診斷將是需要醫(yī)學(xué)界集體攻關(guān)的一大環(huán)節(jié)。