虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)展前景

王麗明

摘 要：隨著科技發(fā)展，虛擬現(xiàn)實在生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的強大功能使其不止停留在娛樂階段，更深入到各個專業(yè)領(lǐng)域中。生活節(jié)奏的加快讓人們無暇顧及自己的身體健康，即使青年壯年也有各種疾病纏身。醫(yī)療事業(yè)在當今社會發(fā)揮著重要的作用，作為拯救生命的行業(yè)，從醫(yī)者的專業(yè)素質(zhì)及技術(shù)水平都不停接受著巨大的考驗。醫(yī)療產(chǎn)品作為醫(yī)生的工具，若能與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合，提高醫(yī)療水平，便能解救更多的生命。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實；醫(yī)療；發(fā)展

中圖分類號：R197.39 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0060-02

1 虛擬現(xiàn)實

1.1 虛擬現(xiàn)實的概念

虛擬現(xiàn)實是一種目前較為流行的先進的計算機虛擬系統(tǒng)，涉及到人工智能、計算機圖像、智能控制等眾多現(xiàn)今領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是將計算機中的圖像以三維的形態(tài)展現(xiàn)在人們的眼前，讓操作者沉浸其中，有真實的感知體驗，并能與之進行交互作用，現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品大都可以實現(xiàn)真實環(huán)境可視化和可操作化。虛擬現(xiàn)實中還包含一項增強現(xiàn)實，增強現(xiàn)實技術(shù)是將真實世界信息疊加在虛擬世界信息上的新技術(shù)，把原本在現(xiàn)實世界空間范圍內(nèi)無法體驗到的信息通過科學(xué)技術(shù)，將虛擬的影相疊加到此時間的現(xiàn)實空間中，并被人類感官所感知，從而達到超越現(xiàn)實的感官體驗。同時展現(xiàn)出真實世界和虛擬世界的兩種信息，并相互補充、疊加在視覺化的增強現(xiàn)實中，提供出一般情況下，不同于人類感知的信息。

1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)擁有交互性，使用者可以利用虛擬設(shè)備，如頭盔、數(shù)據(jù)手套等，在虛擬環(huán)境中對對象進行手勢、語言等方面的操作，并得到反饋，就如同在真實世界中一樣。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)擁有沉浸感，虛擬環(huán)境中的圖像和場景都是以三維立體形態(tài)呈現(xiàn)的，并且會對操作者的行為及語言進行反饋和回復(fù)，加強了虛擬空間的可信性和真實性，讓使用者具有沉浸其中的感受。

1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在目前最為人們所熟知的領(lǐng)域就是娛樂，虛擬眼鏡，虛擬游戲等等，由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)擁有沉浸其中的感受，在游戲領(lǐng)域可以給使用者帶來強烈的感官刺激，增強了游戲娛樂的趣味性。在藝術(shù)領(lǐng)域，VR技術(shù)可以將靜態(tài)的圖像雕塑等藝術(shù)作品轉(zhuǎn)化為動態(tài)的形式，強調(diào)藝術(shù)的思考性，虛擬畫廊、虛擬音樂廳和文物保護等方面就是應(yīng)用的該方法；在教育方面，VR技術(shù)能夠讓使用者與學(xué)習對象進行更直觀的接觸和交流，提高學(xué)習樂趣和效率；城市規(guī)劃方面，VR技術(shù)能夠生成虛擬世界中的可視的規(guī)劃方案及3D模型，減少傳統(tǒng)制造生產(chǎn)過程中的資源和時間的浪費，提高效率，降低生產(chǎn)成本；在計算機科學(xué)領(lǐng)域，將科學(xué)數(shù)據(jù)可視化，常用于建立分子結(jié)構(gòu)地震及地球環(huán)境等模型；在旅游業(yè)上，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以模擬旅游環(huán)境，讓使用者足不出戶就可以看遍世界美景；VR技術(shù)使用越來越廣泛，在醫(yī)療、人工智能、軍事航空等領(lǐng)域均有涉獵，正在逐步改變我們的傳統(tǒng)生活模式，并不斷尋找和研發(fā)其更多可能性。

2 對傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備狀況的分析

2.1 傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展狀況

隨著我國醫(yī)療事業(yè)的飛速發(fā)展，對于醫(yī)療設(shè)備上的需求也在不斷地增長，客觀上推動了醫(yī)療企業(yè)的不斷壯大，國內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備也在世界市場上占有了一席之地，可預(yù)見未來中國醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展空間將是十分巨大的。但一些高端產(chǎn)品的設(shè)計和研發(fā)基本都是國外的技術(shù)，而國內(nèi)這方面所占有的市場份額只是微量的一部分，導(dǎo)致這些原因主要是目前國內(nèi)這方面的高級人才欠缺使得在這方面我國和歐美國家還是有一定的差距。

2.2 傳統(tǒng)醫(yī)療器設(shè)備存在的問題

我國醫(yī)療器械的研發(fā)及創(chuàng)新水平也較低，產(chǎn)、學(xué)、研、結(jié)合不緊。研發(fā)、臨床試驗、注冊和市場開拓花銷較大。技術(shù)及造型上缺少自己的研發(fā)及創(chuàng)新產(chǎn)品，導(dǎo)致這一行業(yè)一直沒有太大突破，在研發(fā)創(chuàng)新方面還存在很多缺陷。雖然我國的醫(yī)療產(chǎn)品正在逐步打入國際市場，擴張市場份額，但我國出口的產(chǎn)品多以加工方向為主，并且大多是中低檔次的產(chǎn)品，缺少產(chǎn)品競爭力。此外，很多企業(yè)規(guī)模較小，技術(shù)及創(chuàng)新水平都有待提高，管理能力和抗風險能力也比較薄弱，在國際市場上沒有太大競爭力。能否考慮在將來的醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展上，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能降低成本，采取專業(yè)，系統(tǒng)化的生產(chǎn)鏈條，并且加強專業(yè)技術(shù)研發(fā)及創(chuàng)新，提高產(chǎn)品核心競爭力，生產(chǎn)出屬于自己的醫(yī)療產(chǎn)品，提高國際上的行業(yè)競爭力。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的展望

3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療方面取得了部分成就，并有了一些值得稱贊的設(shè)計，虛擬人體，傳統(tǒng)的解剖模型大多只能用來觀看，而真正用于解剖的人體都是福爾馬林處理過的尸體標本，外觀可怕有難聞的氣味，并且尸源緊張，切一具少一具，連保存尸體很困難，每一次尸體解剖課程和練習都是一次挑戰(zhàn)。而美國發(fā)明的虛擬人體解剖臺則大大解決了這一難題，系統(tǒng)擁有一男一女兩具人體模型，可任意切割，剝離，正、逆向解剖，方便醫(yī)學(xué)生反復(fù)多次，并且在衛(wèi)生的環(huán)境下學(xué)習解剖學(xué)。

虛擬手術(shù)與模擬，對于醫(yī)學(xué)生來說，要想在未來臨床手術(shù)及操作中作到少失誤，反復(fù)多次的練習是非常必要的，但實際操作資源都是有限的，于是就有了虛擬手術(shù)技術(shù)，例如最基礎(chǔ)的靜脈穿刺訓(xùn)練系統(tǒng)，是較早的虛擬外科操作系統(tǒng)，設(shè)備模擬了靜脈輸液的全部流程，具有力反饋還能模擬回血，類似的模型還有很多種，例如虛擬腹腔鏡，虛擬內(nèi)鏡等等，都是應(yīng)用到現(xiàn)有醫(yī)療教育中較多的技術(shù)。此外，虛擬現(xiàn)實也可以應(yīng)用到實際的手術(shù)操作中，例如器官移植手術(shù)，解決患者排異性問題，在手術(shù)前模擬被移植器官與患者的移植效果，減少術(shù)后出現(xiàn)排異性的問題。實際應(yīng)用的還有整容手術(shù)，醫(yī)生在術(shù)前利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行模擬手術(shù)不斷調(diào)整手術(shù)方案，提高患者術(shù)后滿意率。

虛擬現(xiàn)實遠程醫(yī)療技術(shù)，是提供給一些外地不方便去中心城市專家處治療并手術(shù)的患者，醫(yī)生通過虛擬環(huán)境下對虛擬病人的操作，控制在遠方操作手術(shù)的機器人。目前，美國佐治亞醫(yī)學(xué)院和佐治亞技術(shù)研究所的的專家們已經(jīng)研究出了眼科手術(shù)操作機器人，在醫(yī)生不去到現(xiàn)場的情況下也能安全操作機器人，對患者進行手術(shù)。endprint

虛擬現(xiàn)實康復(fù)醫(yī)療，主要應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練，將患者放置于一個虛擬環(huán)境中，體驗不同的視覺和聽覺刺激，利用虛擬環(huán)境指導(dǎo)患者完成特定的動作及任務(wù)。利用智能人體捕捉技術(shù)，識別患者定位，語音提示，對患者的視覺聽覺觸覺反饋，提供針對不同患者的治療康復(fù)方案，存儲患者的信息數(shù)據(jù)，在患者不受外界干擾的前提下，刺激患者對其做出反應(yīng)，改善肢體運動功能、記憶力及其他腦功能，為中樞神經(jīng)損傷的患者提供非規(guī)則性環(huán)境及開發(fā)性任務(wù)或閉合性任務(wù)，使他們學(xué)到各種解決目標任務(wù)的方法，而不是單一的肌肉激發(fā)模式。

3.2 對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展建議

目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)能實現(xiàn)使用者與機器的基本交互及操作，而在醫(yī)療領(lǐng)域，使用者帶上眼鏡或者頭盔等技術(shù)載體便可對虛擬世界的虛擬對象進行基礎(chǔ)操作，也可對模型人體骨骼肌肉等進行更直接的觀察和研究學(xué)習。但目前虛擬現(xiàn)實在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)還不夠完善，并且醫(yī)療對象的特殊性加大了運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的醫(yī)療器械產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)難度，使得目前的虛擬現(xiàn)實醫(yī)療設(shè)備大都停留在概念階段，較少應(yīng)用到實踐中去。加強技術(shù)研發(fā)，鼓勵設(shè)計者和研究者在虛擬現(xiàn)實醫(yī)療方向的研究及探索，將研究延伸到更深的層次，對研發(fā)人才及團隊提供政策與資金支持，鼓勵開發(fā)有更好使用體驗和創(chuàng)新性的產(chǎn)品；實現(xiàn)設(shè)計生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化，提高設(shè)計生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提供虛擬現(xiàn)實醫(yī)療方向的設(shè)計人才、技術(shù)人才的交流平臺，構(gòu)建一批擁有國際先進技術(shù)人才的生產(chǎn)研發(fā)團隊，完善現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)缺陷及不足，保障所有生成產(chǎn)品的性能及質(zhì)量標準，形成一體化的鏈條。

3.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在未來醫(yī)療設(shè)備方向的展望

隨著科學(xué)水平的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也不再僅僅局限于娛樂活動，人們在不斷的探索它在實用方向上的更多可能性，醫(yī)學(xué)就是其中一個方向。如果能對現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實醫(yī)療技術(shù)進行不斷的改進及創(chuàng)新，例如虛擬現(xiàn)實醫(yī)療手術(shù)，若能在術(shù)前，對較困難的手術(shù)進行反復(fù)操作和練習，降低真實手術(shù)成功率。醫(yī)學(xué)教育在不斷地培養(yǎng)未來的醫(yī)療人才，所以在學(xué)習期間若能將虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療上的作用發(fā)揮到最大，也將為以后的醫(yī)療事業(yè)起到了巨大的推進作用！所以，醫(yī)學(xué)作為解救生命的學(xué)科，能將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到實踐中去，挖掘其更多可能性，定能拯救更多的生命，造福社會和家庭。

4 結(jié)束語

科技飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖不斷完善，但大多用于娛樂項目，生活中很少見到能夠解決現(xiàn)有社會問題的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品。設(shè)計服務(wù)于人，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到生活中解決問題才是實現(xiàn)其價值最好的辦法。

參考文獻：

[1]2013年中國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題淺析[Z].

[2]醫(yī)療器械未來十年仍高增長離不開傳感[Z].

[3]虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用[Z].

[4]丁群，黎弟美，洪娜佳.虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（21）：61.endprint