理论教育 VR在医疗现场的应用与改良

VR在医疗现场的应用与改良

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:VR的可能性将超出娱乐的范围扩展开来。在虚拟空间体验过的记忆,能够运用到紧张的正式手术中。杉本真树利用他的人脉,将系统运用到医疗现场,不断地接受反馈,不断地对系统进行改良。2017年2月,该设计体验开始出现在与委托人的商谈中。Revit于2016年9月上市,被应用于VR,可以使用游戏制作引擎“Stingray”对数据进行详细的编辑和加工。首款软件是面向西日本旅客铁路开发的驾驶员训练软件,开发时间约为3个月,2017年4月起依次导入。

VR在医疗现场的应用与改良

VR的可能性将超出娱乐的范围扩展开来。医疗、住宅选择、灾害对策……VR给所有领域都带来变革。

2017年1月13日夜晚,在东京都墨田区的东京都立墨东医院,在结束诊疗后安静下来的手术室里聚集了医师和护士等几个人。乍一看他们像是在做手术前的商谈,但情形跟以往都不一样,因为他们都戴着与手术服不相称的头盔显示器

虚拟空间中浮现的是癌症患者肝脏的三维画像。医师们在虚拟空间中边走动边观察巨大的肝脏内部。医师和护士们都有一种进入科幻世界中的神奇的感觉。有经验的医师说道:“看,这个地方静脉猛地扭曲了,记住这个角度。”年轻的医师在一旁大幅度地点头。

他们使用的是VR风险投资公司Holo Eyes(全息眼)开发的VR系统。呈现在虚拟空间中的三维画像,是使用计算机断层扫描设备(CT)拍摄下的数据制作而成的。如果同时购入头盔显示器及驱动头盔显示器的高性能电脑,需要花费20万~30万日元,这个价格在几千万日元或上亿日元价值的设备都不稀奇的医疗现场是很便宜的。

“手术的成功,不可或缺的是在手术前主刀医生和助手共享画面信息。”墨东医院肝胆胰外科主任医师春山泰治说道。操作控制杆展示需要动刀的位置和角度,在三维画像上用不同颜色打上标记来确认动刀的顺序。“通过平面画像来说明动刀的情形,无论如何都会与经验和想象力有一定的偏差。VR能修补这一偏差。”

全息眼公司的首席运营官、外科医生的杉本真树强调说:“虚拟空间中,用自己的脚走路,对于确认三维画像的效果非常好。”在虚拟空间体验过的记忆,能够运用到紧张的正式手术中。杉本真树说道:“借手术室很困难,但这是重要的因素。”“要想使得VR体验更浓厚,事前‘炒热气氛’很重要。医师一旦穿上手术服走进手术室就仿佛开启了开关。在戴头盔显示器之前,先让他们做好体验VR的心理准备。”

杉本真树从事医疗上为患者拍片等相关工作已10年有余,是这个方面的专家。“有医疗知识和经验,又懂得技术的人才很少。”因此,杉本真树很自豪。他与通过游戏制作磨炼能力、想通过VR开辟新事业的谷口直嗣一起,在2016年成立了全息眼公司。两人是在推特上互发信息交流,觉得意气相投后结识的。杉本真树利用他的人脉,将系统运用到医疗现场,不断地接受反馈,不断地对系统进行改良。近来,冲着全息眼公司的名气前来咨询的医院多到踏破门槛,人气高到“有时候要回绝”的地步。

“在日本的医疗现场,会很频繁使用CT进行拍片。实际上,日本拥有世界第一的三维数据库,然而,这些宝贵的资源基本上没有被灵活运用,依旧处于沉睡状态。”杉本真树的目标是有效活用医疗用三维数据,VR是活用的手段之一,美国微软公司的复合现实设备“HoloLens”(全息透镜)也迫切需要系统开发。“如果能在世界范围内获取到各种各样的医疗用三维数据、与现在所患疾病极其相似的过去的数据,就可以在决定治疗方法等方面起到参考作用。”

自由建筑师设计事务所正打算使用VR进行住宅设计体验:人们能够在虚拟空间中“访问”设计中的新家;能够确认从厨房能不能看到起居室,天花板是不是够高等方面;是一个不需要维护费,随便你怎么插手的全新的住宅展示场所。

2017年2月,该设计体验开始出现在与委托人的商谈中。“即使是设计人员,不亲自去现场,也会出现失败或者不周到的地方。”事业开发部部长长泽信说道。买房子,是人一生中不允许出现一次失败的事情,外行光看平面上精细地描绘出来的图纸,是没办法想象房子构造的。近年来,一般采用的方式是,使用计算机动画,在监视器上能够看到房子的构造,但是人无法通过小型设备上显示的画面检查细小的部位,没办法想象居住在里面的感觉。如果是VR的话,只要指定时间和场所,连从窗外射进来的阳光都能再现,可凭此来调整窗的大小和位置。

他们使用的是基于BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)的大公司欧特克(Autodesk)的“Revit”软件。Revit于2016年9月上市,被应用于VR,可以使用游戏制作引擎“Stingray”对数据进行详细的编辑和加工。长泽信与家具厂商、建材厂商合作,制作了将人们想放在新家里的沙发、桌子、窗棂在虚拟空间里再现,它们是与实际购买相结合的结构。通过这个结构,人们能够找到与居室完全符合的床,以及使客厅看起来气派的沙发,可以防止在搬家当天才发现床搬不进居室。

家具及建材的三维数据很少。虽然有些厂家正在抓紧制作商品的三维数据,但整体上数据还不多。不仅仅是住宅,对于办公室设计,他们也在认真地考虑使用同样的结构。如果使用VR购买家具变成理所当然的事,那么没有三维数据的厂家,其商品甚至连被选择的机会都没有。(www.daowen.com)

“我想把自由建筑师的行动方式也改变。”说这话的长泽信给我们看了一张戴着头盔显示器的男性的照片。这是在美国设计事务所拍的照片,他用兴奋的口吻说:“这个事务所正在使用虚拟空间进行建筑设计。”就跟给办公室的每个人分配一台电脑一样,有可能有一天每人都会分配一台头盔显示器。“如果工作能在虚拟空间中做完,那么工作场所也可以不在事务所里。世界上已经有公司正在进行实践。”

开始使用VR进行灾害对策及支援的是电信运营商凯迪迪爱(KDDI)公司,使用VR进行灾害的模拟体验,学习紧急情况下适当的应对方法。灾害对策从“知识”转变到“体验”。首款软件是面向西日本旅客铁路开发的驾驶员训练软件,开发时间约为3个月,2017年4月起依次导入。

该软件的施展舞台设定为纪伊半岛沿岸纪势本线“新宫站—串本站”之间约43千米的路程。根据和歌山县的调查,太平洋海面发生“南海海沟巨大地震”时,高约10米的海啸会在4分钟之内到达位于纪伊半岛最南端的串本町,预测最大海啸浪高为17米。

在纪势本线车辆上安装10台特殊相机拍摄沿线风景像素约为Full HD(全高清)的20倍、4K的5倍,也就是相当于9K的像素拍摄下来的360度影像;每秒显示帧数(帧率)为60,相当于电视节目的2倍。因为影像播放很流畅,所以不容易引起“晕VR”。它需要用到宏达国际电子公司出售的“VIVE”。为了配合搭载的两块分辨率为1200×1080的有机发光电子板,拍摄下来的影像被编辑成6K影像。在开发过程中,使用8K时帧率会下降到30,与该条件下生成的影像进行比较验证。“6K的话,驾驶员能够清楚地识别标志上的文字。”商务物联网企划部主任前田里美说道,出于这个原因,他们选择了6K和60帧率。

戴上VIVE眼前就是驾驶席。右侧显示的是,根据海啸时用颜色表示预测出来的浸水深度的“浸水区域地图”,能在地图上确认即时的行驶地点。面向前方,视线上方会有蓝色的网格线不断地上下浮动,将浸水深度的预测可视化,车辆整体浸没于水中的情况一目了然。

现在开始正式的训练。令人不愉快的警笛声突然响起来,表明发生大地震了。这时,体验者要在地图上确认到最近车站的距离及所在位置的地形,然后利用手边的控制器来加速赶往最近的车站,并判断中途是否需要紧急停止。

以前,也有指挥官和驾驶员观看电视影像,确认如何应对灾害的训练。但是,这种方法只能看到画面上显示的情形。如果是能够看到360度的影像,就能再现从驾驶席的视角看到的建筑物和道路。实际上凯迪迪爱公司在做测试时,驾驶员就高度评价道:“甚至能看到灾害现场的情形。”训练之后能说出目标物体,在进行讨论的时候也能更加具体。

凯迪迪爱公司投资并推广使用纸箱制成的简易装置来进行VR体验的盒子眼镜,制作相隔两地的人能够进入同一个虚拟空间进行交流的体验内容,积极地发展VR业务。在灾害对策支援的计划中,集结了公司内部有VR知识的人才不断地进行讨论。

在未来将会探讨再增加一些功能,比如将能够计算心跳数的可穿戴终端运用于监管训练中的驾驶员的精神状态、按照恰当的顺序对追踪视线进行安全确认。目标对象不仅仅是天灾,还有工伤,我们也考虑制作模拟工厂内发生工伤事故的体验内容。

也有相关人员将这些训练领域视为VR的关键。很少有人在一生中会经历多次大地震或者海啸。为了应对不知道什么时候会到来的“万一”而进行灾害对策训练,但是无论积累多少知识、重复多少次印象训练,真正发生灾难的那一刻的体验,才是“初次体验”,这一点是不会改变的。

如果运用VR的话,在一生中只能体验一次的事情就可以体验很多次。在不允许失败的那一天到来之前,可以用VR失败很多次。不是去了解去看,而是去体验。这是很大的一个变化。

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