VR手術室:虛擬現(xiàn)實模仿器輔助內科醫(yī)師進行手術實操
模仿器概括。圖源:Munawar等人。
約翰霍普金斯大學(JHU)的研發(fā)職員開發(fā)了一類基于虛擬現(xiàn)實(VR)模仿器的新體系,可拿來提高醫(yī)師們高難內科手術的實操技藝。
研發(fā)職員Adnan Munawar說:“顱底手術須要內科醫(yī)師移除最少的骨頭,同時保證骨骼內神經和血管等首要構造不會遭到損害,這須要高超的技巧到達亞毫米級的精度。因而須要對醫(yī)師進行嚴密的培訓,以保證患者的安全?!?/p>
現(xiàn)在,大多數(shù)住院醫(yī)會經過早期培訓,接著在有經歷的醫(yī)師監(jiān)督下,在尸首或活人身上完結手術。這類計算機模仿的虛擬場景為住院醫(yī)創(chuàng)立了1個安全、真正的實訓場景,也為傳統(tǒng)的培訓形式供應了一類經濟、安全、可行的代替計劃。
另外,該體系能夠采集與手術有關的有價值的信息,比如手術工具的最好軌跡、手術流程中加以的力、攝像機/內窺鏡的位子等,這類信息在通常狀況下是很難獲取的。
“這類信息有2個用處,”Munawar闡明說,“首先,它能夠拿來訓練人工自動(AI)算法,在高難的手術流程中為醫(yī)師供應輔助。其次,通過對照學員和顧問的構造化手術信息,能夠評價他們的技藝程度,從而為其制訂個性化的培訓計劃,提升培訓效益?!?/p>
Munawar說:“現(xiàn)在,咱們的體系供應了1個沉溺式的虛擬場景,能夠讓內科醫(yī)師與患者CT(計算機斷層掃描)掃描形成的虛擬頭骨進行互動。醫(yī)師能夠通過觸覺設施(或鍵盤)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成力的反饋,進而供應一類觸覺的真正感。在VR耳機中顯現(xiàn)的立體視頻則是供應了一類視覺的真正感和深度感覺感受。”
當內科醫(yī)師在虛擬場景中操控時,體系能夠實時采集操控流程中的部分高端量信息,含蓋對于內科醫(yī)師的手部軌跡、虛擬鉆頭對虛擬頭骨加以的力并且立體畫面/視頻片斷的數(shù)據(jù)。
將來,這類VR模仿器也許會被引入醫(yī)學院、醫(yī)院和醫(yī)療機構,用來對新的內科醫(yī)師進行術前培訓。另外,也許會為VR內科訓練工具與構造化信息采集的全面調整鋪平路途,進一步訓練人工自動算法。
Munawar補足說:“咱們策劃在約翰霍普金斯大學耳鼻喉-頭頸內科布置咱們的體系,為醫(yī)師們供應技巧實踐和信息采集的服務。采集的信息將用來創(chuàng)建手術體現(xiàn)的定量評價計劃,這是此前從未做過的。咱們還將借用這類信息為計算機輔助手術開發(fā)新的人工自動算法,比如工具/組織追蹤和3D重建算法。”
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