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外科医生如何将虚拟现实技术带进手术中的?

作者:时间:2017-02-13来源:黑匣网
编者按:VR技术目前也被世界各地的研究团队加紧琢磨,他们期盼能够在各种医疗情况下,缓解疼痛的发生,诸如创伤护理和牙科,也有像幻肢症一类的慢性疼痛。

  Ana Maria从未去过马丘比丘。这位61岁高龄的老人总想着能去看一看当地的高山遗址,但她饱受高血压折磨。医生也警告说,极端的高度有可能影响她的血压,甚至酿成危险。今天,身着手术服的她,即将初次游览当地古老的城墙和金字塔。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201702/343888.htm

  她正身处墨西哥城一家私人诊所,被推入那个无窗的手术室时,她勉强地笑了笑。主刀医生在她的左侧大腿上画一个大圆圈,并涂上几层碘酊,然后把局麻药物注射进去。圆圈内部是一个直径大约6公分长的脂肪瘤,这就是她待会儿需要切除的组织。

  Ana在整个手术中将保持清醒,所以她才恐惧。就在主刀医生正在准备手术器材时,她的血压飙到183/93,高于平时的均值。以往病人如果出现类似症状,往往都需要注射镇静药物,以克服开刀的疼痛和焦虑。但今天却一反常态。取而代之的是,手术监督医生José Luis Mosso Vazquez取来了一个黑色头显,罩在Ana的眼前,并细心调节松紧,保证她的观看效果。

  主刀医生开始切下第一刀,鲜血不断从Ana的腿部流出。她被各式各样的医疗器械包围——手术椅、手术车、拭子、注射器,头顶还悬挂着明晃晃的无影灯,她的各种生命体征也显示在身后的监视器上。但Ana却浑然不知。她沉浸在一个三维再现的马丘比丘里。她以震撼的上帝视角俯瞰着逶迤在山脊上的整个古城,梦想之旅就这样开始了。从苔藓覆盖的墙壁和小石屋,到一级级的梯田,所有细节尽收眼底。



  Mosso很仔细地观察着她。这个54岁的外科医生正主导着一项实验,尝试把VR技术带进手术室,借助高科技的引导技术保障手术的顺利进行,这些工作以往通常都需要强效的止痛药和镇静剂才能做到,而有了先手段的实施,如今仅需局部麻醉就可以了。他试图证明,手术有这种辅助方式,能有效降低精神类药物的使用量,不仅可以大幅削减成本,改善墨西哥城内资金短缺医院的财政危机,而且还能降低并发症的发生率,加快病人的痊愈速度。

  然而,对于今天的手术,他还是吃不准,单单有他的头显是不是就足够了。他希望VR技术可以让Ana避免使用不必要的药物,但一旦她在手术中变得焦虑,本来已经濒临危境的部分生命体征可能一下子就会夺走她的性命。为对付这种突发的性命之虞,他已经备好了一根静脉注射通路,随时准备补充抢救的药物。

  主刀医生从Ana大腿上发现一个硕大的组织,接着医生用手指在她的皮下仔细操作,以便能成功取出这颗浑圆的“水球”。然后,他又擦拭血渍并缝合伤口。整个过程耗时不过20分钟。

  Ana非常感激。因为有VR的帮助,她几乎没有感觉到手术刀正划开她的肌肉。正如她所言:“我已经被带到另一个空间了。正常来说,我应该感到异常紧张才对,但现在我却觉得非常放松。”

  监视器如实记录了她的故事。整个手术过程中,她的血压的确是在下降。

  早在2004年,Mosso就为他的大儿子买了一个蜘蛛侠游戏,从此以后,他的生活和计划好的职业前途就发生变了。这款游戏使用了在头部投映图像的技术——这是一种早期的VR表现形式。自己儿子沉浸在游戏中的表现深深震动了Mosso。“他妈妈叫他过来吃饭,他竟然没有听见,真的什么也没有听见。当时我就想,如果我把这个技术使用在病人身上又会怎么样呢?”

  Mosso开始在上消化道内镜检查中加入游戏元素。本来,软管伸进胃的体验万分痛苦,病人通常需要镇静剂辅助,Mosso则鼓励他们玩蜘蛛侠游戏代替镇静剂的安抚作用,用以分散他们的注意力。

  他要求病人对整个过程的疼痛和焦虑进行评分,并于2006年在加州的“医学联合技术”大会上展示了他的成果。使用VR消除医疗过程中不适的想法,最早是在西雅图、华盛顿的高校被提出的,当时,认知心理学家Hunter Hoffman和同事已经开发出一款名为SnowWorld的VR游戏,用以帮助病人忍受严重烧伤时的护理疼痛。研究人员希望,身体沉浸在一个三维计算机场景的错觉能够转移病人的注意力,使他们不再感觉到现实世界的伤痛。结果成功了:Hoffman的团队的试验显示,SnowWorld降低了病人在创伤护理时的疼痛感受,有效率达到50%,同时也能降低大脑疼痛相关区的活动。

  但在其他医疗领域中,取得的成果就相对较少了。在2006年的大会上,Mosso遇见了Albert Rizzo。Rizzo是一位就职于南加州大学的心理学专家(现为医疗VR总监),也用内镜做过相似的研究。Mosso说:“他提出了10个案例,而我提出了200个。”Rizzo向Mosso展示那个他在用的昂贵的、先进的头显。Mosso坦言:“那是另一个世界。”但随后,Rizzo透露他也正在为自家的仪器更新装备,准备安装一款和蜘蛛侠相同的游戏。

  Mosso说:“此刻我的生活彻底被改变了。Rizzo救了我。”被Mosso成果所震动,Rizzo送了他一部头显,并说服同事Brenda Wiederhold允许Mosso使用其专为病人缓解疼痛开发的部分虚拟环境。


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关键词: 虚拟现实

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