AR技术在康复医学中的应用前景

尹红果 方福如

【摘要】本文从AR技术在医学中的应用情况出发，综合探讨AR技术在康复医疗领域的应用前景，旨在给康复相关人员提供参考。

【关键词】AR技术；康复；医学

【中图分类号】R318.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-6851（2018）10-247-01

1 引言

当前，新的科技革命孕育发展，互联网、大数据和人工智能等高新技术飞速发展的同时，正迅猛与健康服务融合，“互联网+健康”行业已经形成并不断发展成熟。六部委联合发文特别指出，要重点研究和开发基于AR（虚拟现实）技术的智能康复辅具，重点突破增强现实、虚拟现实等关键技术应用，着力改善康复医疗服务质量和康复治疗水平。本文从AR技术在医学中的应用情况出发，综合探讨AR技术在康复医疗领域的应用前景。

2 AR技术简介

增强现实（Augmented Reality，简称AR）是一种全新的人机交互技术，该技术主要利用计算机模拟真实的现场景观，并通过逼真的视、听、触、控等感官环境使用户身临其境的融入场景，在突破时间空间的基础上，感受在实际生活中无法经历的奇妙体验，达到用户和环境自然交互的目的。AR技术不同于VR技术，它主要强调虚实结合，并能有效、立体、逼真的将虚拟的图像图片、文字信息与真实世界的生活场景及自然景物紧密结合起来。目前，很多与各行各业相关的AR应用已经在Android和iPhone智能手机惊喜呈现，这些成果的开发和应用得到了人们的广泛赞誉。

3 AR技术在医学方面的应用

增强现实技术在医疗健康领域有巨大潜力和广阔的发展空间，当前，AR技术与医疗结合的案例早已屡见不鲜，并且在西方发达国家均有很多成功实例。AR技术在医疗上的应用主要体现在临床诊断与治疗、医学干预研究、医疗教育培训、手术相关应用和康复训练等方面。总而言之，AR与医疗的结合主要可归纳成以下三类：第一类是最常见的应用，即“做手术”类，第二类是“技能培训”类，第三类是“康复训练”类。

4 AR技术在康复医学中的应用前景

4.1 临床康复治疗方面的应用

当前，AR技术在临床康复治疗方面的应用最有希望发展成熟的是术前规划和手术导航。绝大部分医院术前规划常规方法是通过观察研究二维CT图像来对患者病情进行诊断，但通过二维平面图像，不能多角度检查患者身体，对病情诊断准确度和全面性相应缺失。如果将AR技术引入临床，开发出相应的产品，即可对患者的身体各个部位进行360度全方位扫描，还可以针对某些异常部位进行放大以观察到更精密细节和内部结构，当前，已经开发出利用操作笔进行人体六维度（旋转、平移、缩放、着色、切割）全面剖析的AR产品了，这对于临床康复治疗来说无疑是一大喜讯。

手术导航方面，AR技术主要应用于对手术导航系统需求高的领域，比如脊柱手术和脑部手术等，这类手术的操作要求高，难度大，以脊柱手术为例，一般要利用椎弓根钉技术，该技术要在脊柱打螺钉，由于血管和神经及其密集，置钉时产生偏差后果会相当严重。利用基于增强现实技术的导航系统，医生便能明确的知道当前的操作状态和下一步操作，极大程度的降低了手术操作及定位错误。就如同现实生活中的路线导航，在当前路线明了的情况下，还可以得知导航所现实的整体路线规划。据网络报导，EDDA科技公司采用了独创的AI+QMR全息全定量虚拟现实技术已经实现了临床康复治疗手术导航，医生可以利用该技术进行类似身临其境的临床操作，并且只要通过特定的手势、语音指令便可对从不从方位和角度对各种特殊设计的人体组织和器官进行全方位，多角度的剖析以发现病灶。

AR技術可以让医生真正做到透视人体直击病灶，所谓的精准医疗也不再和以往一样仅仅依靠医务人员的实际经验和专业直觉。基于高新技术的科技医疗手段是医学发展的一种发展趋势，据预测，AR技术与手术机器人的有效结合可能是未来临床诊疗的颠覆性变革，保证微创极大降低患者痛苦的前提下，手术的精准性和成功率将会达到前所未有的水平。

4.2 康复技能训练方面的应用

当前，AR技术在医疗教育行业中的发展越来越好，其应用主要有以下几种形式，我们可以同样用来服务于康复技能训练并进行相应指导。

首先是利用AR技术进行手术全景直播，我国上海交大医学院附属医院于去年五月进行了世界首台3D腹腔镜手术的虚拟现实直播，直播演示所要求的技术和手术相关仪器比较简单，就是在手术台上架设多台全景摄像机，保证全方位记录现场，再将数据材料传递到手术室外，供医学相关研究者和和学生近距离对大师级专家的手术过程以及相关细节进行观摩与学习。学员不仅只需几分钟的时间便可熟练掌握手术操作，如果佩戴相应设备，还可以自由选择和切换直播镜头与画面进行细节研究。其次是手术学习，基于AR技术的直播视频现在已经开发成移动APP智能软件，我们只需要一款智能移动终端设备，便可以在聚集了海量医学实操手术视频的APP中观摩所需要的经典医学手术实例，来学习和提高自己的专业医疗技术水平。例如，基于虚拟现实的在线手术学习工具Surgeek（柳叶刀客），利用3D交互模拟，以游戏的形式便可对临床手术进行模拟操作，在学习过程中，通过语音提示进行虚拟手术操作，操作完还可以进入考核模式进行知识技能巩固和考核，考核成绩像玩游戏一样转换成积分用来解锁更高阶单元。还有通过虚拟现实进行针灸教学的，例如，虚拟针灸教学平台通过集成人体常见常用穴位及经络信息，在对每一个穴位和经络进行位置、功能等详细介绍的同时，还对针灸操作进行了模拟。

4.3 患者康复训练方面的应用

AR技术在患者康复训练方面的应用也越来越广泛。一方面在于可以帮助广大患者减轻病痛。国外已经有医院尝试通过将患者引入虚拟游戏，以转移注意力的方式来缓解痛苦，特别是针对烧伤患者，缓解疼痛方面虚拟现实技术可谓是发挥了极限作用。术后康复方面，由于大部分疾病病程长，通过AR技术医疗产品的引入和使用，能大大减少患者的医疗费用和去医院的次数，有美国公司研发出两款设备“PeerWells Trip”和“Fall Hazard Detector”可以帮助患者术后康复，患者只需要打开智能终端设备便可通过AR功能扫描、分析周边环境然后得到康复建议，并和医生商讨康复调整计划。还有相关产品可以为患者量身定做多维度虚拟现实，提供患者与医生一起解决病灶治疗的情境。由此可见，AR技术从患者的层面出发，也给了社会，医疗界无限的可能。

5 结语

以智能化方向为主的智慧医疗服务应用于医学，不仅极大的简化了疾病预测，诊疗，康复和评估等医疗环节，通过本文的研究，基于AR高新技术的医疗手段、方法和产品给康复医学提供了更广泛的发展空间，有效推动了智能诊断，临床决策等新型医疗模式的发展。

参考文献：

[1] 吴佳男.扩增实境（AR）：医疗应用前景可期[J].中国医院院长，2017（Z1）：87.

[2] 林金娜.关于AR技术在护理实验室中应用前景的思考[J].中国新通信，2018，20（06）：232-233.