去年,，俄亥俄州代頓凱特林醫(yī)療中心(Kettering Health Dayton)骨科住院醫(yī)師的三年級(jí)學(xué)生Jake Shine在他作為協(xié)助醫(yī)師進(jìn)行第一次重大肩關(guān)節(jié)置換手術(shù)的幾天前,，他與其主治醫(yī)生通過(guò)佩戴Meta(META.US)旗下Quest 2頭顯在醫(yī)療中心指定的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行了3D模擬手術(shù),。

這個(gè)手術(shù)被稱(chēng)為反向全肩關(guān)節(jié)置換術(shù),，持續(xù)大約兩個(gè)小時(shí),，需要外科醫(yī)生仔細(xì)地在神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)和肺部周?chē)鷮?dǎo)航,。Shine的主治醫(yī)師對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo),。模擬程序結(jié)束后,，Shine帶著頭顯回家練習(xí)。在手術(shù)前,，他大約每天這樣練習(xí)兩次,。

Shine在接受采訪時(shí)表示:“你可以真正微調(diào)并了解該做什么，也可以知道什么絕對(duì)不能做,，而對(duì)患者來(lái)說(shuō)風(fēng)險(xiǎn)為零,。最終，手術(shù)中沒(méi)有出現(xiàn)并發(fā)癥,，患者完全康復(fù),。有趣的是，我認(rèn)為如果主治醫(yī)生像在虛擬現(xiàn)實(shí)中那樣,，帶領(lǐng)我完成病例的每一步,，那么手術(shù)就會(huì)更順利,、更快?！?/p>

雖然對(duì)于Meta首席執(zhí)行官馬克·扎克伯格來(lái)說(shuō),，消費(fèi)者虛擬現(xiàn)實(shí)仍然是一個(gè)小眾產(chǎn)品，也是一個(gè)燒錢(qián)的項(xiàng)目,，但事實(shí)證明,，這項(xiàng)技術(shù)在醫(yī)療保健的某些領(lǐng)域是有價(jià)值的。凱特林醫(yī)療代頓是美國(guó)幾十個(gè)醫(yī)療系統(tǒng)之一,，他們使用VR等新興技術(shù)來(lái)幫助醫(yī)生培訓(xùn)和治療病人,。

廣義的“擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)”包括像Quest 2這樣的完全沉浸式VR頭顯，以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)設(shè)備,，用戶(hù)可以在現(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境上看到數(shù)字覆蓋,。這項(xiàng)新生技術(shù)是否能在整個(gè)醫(yī)療行業(yè)具有成本效益，這在很大程度上是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題,，但早期的測(cè)試表明,，VR在幫助改善健康結(jié)果方面具有潛在的效用。

2014年,，當(dāng)時(shí)名為Facebook的Meta通過(guò)收購(gòu)Oculus進(jìn)入了這個(gè)市場(chǎng),。三年后，該公司推出了第一款獨(dú)立頭顯,。2021年,，乘著元宇宙的東風(fēng)，F(xiàn)acebook更名為Meta,，扎克伯格承諾投入數(shù)十億美元,，押注虛擬世界將是“互聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)篇章”。但自去年年初以來(lái),，Meta的VR和AR開(kāi)發(fā)部門(mén)Reality Labs已經(jīng)虧損超過(guò)210億美元,。

蘋(píng)果(AAPL.US)也正進(jìn)軍VR市場(chǎng)，瞄準(zhǔn)高端用戶(hù),，推出3500美元的Vision Pro,，預(yù)計(jì)將于明年初上市。Meta計(jì)劃最快在下個(gè)月發(fā)布Meta Quest 3,。蘋(píng)果發(fā)言人沒(méi)有就Vision Pro在醫(yī)療保健領(lǐng)域的潛在用途發(fā)表評(píng)論,，但提到了6月份關(guān)于Vision Pro軟件開(kāi)發(fā)工具包的公告。在公告中,，Elsevier Health總裁Jan Herzhoff表示,，她的公司的Complete HeartX混合現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品“將通過(guò)使用超現(xiàn)實(shí)的3D模型和動(dòng)畫(huà)幫助醫(yī)學(xué)生為臨床實(shí)踐做好準(zhǔn)備，幫助他們理解和可視化醫(yī)療問(wèn)題,，如心室顫動(dòng),，以及如何將他們的知識(shí)應(yīng)用于患者”,。

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)作為對(duì)患者的治療

迄今為止，VR在醫(yī)療保健中的主要應(yīng)用之一是針對(duì)疼痛治療,。洛杉磯雪松西奈醫(yī)療服務(wù)研究中心主任Brennan Spiegel博士稱(chēng):“當(dāng)你身處一個(gè)夢(mèng)幻般的網(wǎng)絡(luò)世界時(shí),，很難追蹤疼痛?！?/p>

Spiegel表示，當(dāng)有人受傷時(shí),，他們的痛苦既有身體上的,，也有情感上的。這些信號(hào)被發(fā)送到大腦的兩個(gè)不同部分,，VR可以阻斷這種兩種信號(hào)的傳導(dǎo),。Spiegel稱(chēng):“這是在訓(xùn)練人們?nèi)绾握{(diào)整注意力的焦點(diǎn)，這樣他們就可以把注意力從痛苦的經(jīng)歷上轉(zhuǎn)移開(kāi),。不僅僅是身體上的,，還有情感上的體驗(yàn)?！?/p>

Spiegel表示,，西達(dá)斯-西奈醫(yī)院正準(zhǔn)備推出一個(gè)虛擬平臺(tái)，幫助患有克羅恩病,、乳糜瀉或胃酸反流等胃腸道疾病的人,，以及焦慮、成癮和圍絕經(jīng)期健康問(wèn)題的人,。這項(xiàng)技術(shù)也引起了美國(guó)退伍軍人事務(wù)部的注意,，該部門(mén)正在160多家機(jī)構(gòu)使用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)，幫助患者進(jìn)行疼痛管理,、行為治療以及身體和認(rèn)知康復(fù),。

弗吉尼亞州沉浸式項(xiàng)目經(jīng)理Caitlin Rawlins表示，目前在該機(jī)構(gòu)的不同地點(diǎn),，該技術(shù)有40多個(gè)獨(dú)立的用例,。該項(xiàng)目在2015年左右首次以有限的容量引入了擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)，隨著技術(shù)的進(jìn)步,，它找到了更多的機(jī)會(huì)來(lái)使用它,。

Rawlins表示:“我看到它發(fā)生了很大的變化?！拔沂褂玫牡谝粋€(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯是一個(gè)笨重的大設(shè)備,，有很多電線，它必須連接到筆記本電腦上才能正常工作,?！?/p>

Rawlins稱(chēng),，吸引她進(jìn)入擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的是看到患者的即時(shí)反應(yīng)。她回憶起她第一次看到病人使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的情景,。他是一位80多歲的老人,，剛剛做了膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)。Rawlins說(shuō),，疼痛非常嚴(yán)重,，阿片類(lèi)藥物不起作用。在短短幾分鐘的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)后,，他告訴Rawlins,，他再也感覺(jué)不到腿上的疼痛了。

Rawlins描述了另一個(gè)病例,，他是一個(gè)“乖戾的”坐在輪椅上的陸軍老兵,，正在經(jīng)歷一些認(rèn)知能力的下降。退伍軍人管理局讓病人嘗試虛擬現(xiàn)實(shí),，看看它是否能減少對(duì)抗精神病藥物的需求,。戴上頭顯，Rawlins讓病人在虛擬的自然場(chǎng)景中導(dǎo)航,，穿過(guò)樹(shù)林,，爬上巖石，與鳥(niǎo)和鹿互動(dòng),。羅林斯說(shuō),，病人一直在笑，變成了一個(gè)“完全不同的人”,。Rawlins稱(chēng):“看到一個(gè)坐了15年輪椅的病人能在樹(shù)林里散步,，再次與動(dòng)物互動(dòng)，這是一個(gè)非常激動(dòng)人心的時(shí)刻,。這些都是我們一次又一次看到的經(jīng)歷,。”

Spiegel和Rawlins都表示,，他們的公司與硬件無(wú)關(guān),，這意味著他們可以使用Meta、蘋(píng)果或任何其他公司生產(chǎn)的頭顯,，只要它們能支持合適的軟件,。Spiegel表示，“可能有數(shù)百萬(wàn)人愿意真正購(gòu)買(mǎi)頭顯”,，但他們將其視為游戲和娛樂(lè)設(shè)備,，對(duì)健康應(yīng)用一無(wú)所知。

Meta粗略地將醫(yī)療保健作為目標(biāo)市場(chǎng),。該公司發(fā)布了案例研究,，并推廣了描繪未來(lái)外科醫(yī)生訓(xùn)練的短視頻,。然而，它似乎沒(méi)有游戲和娛樂(lè)那么重要,。例如,，雖然從技術(shù)上講，雪松西奈醫(yī)療機(jī)構(gòu)可以在Meta Quest Store中提供其軟件,，但用戶(hù)必須前往該商店中名為App Lab的部分才能訪問(wèn)它,。App Lab中的軟件并沒(méi)有傳統(tǒng)的營(yíng)銷(xiāo)方式，也不容易通過(guò)搜索被發(fā)現(xiàn),。

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)可供醫(yī)生練習(xí)

這項(xiàng)技術(shù)也正在成為許多醫(yī)學(xué)院和住院醫(yī)師項(xiàng)目的固定設(shè)備,。在凱特琳健康代頓，VR最近成為第一年骨科住院醫(yī)師課程的必修課,。今年7月,，這些新醫(yī)生完成了為期一個(gè)月的“新兵訓(xùn)練營(yíng)”,，他們?cè)谏衔邕M(jìn)行臨床服務(wù),，下午在虛擬現(xiàn)實(shí)中練習(xí)。他們現(xiàn)在必須每周完成至少三個(gè)模塊的虛擬現(xiàn)實(shí),，分?jǐn)?shù)超過(guò)70%,。對(duì)于像Shine這樣的高級(jí)住院醫(yī)生來(lái)說(shuō)，VR培訓(xùn)還不是強(qiáng)制性的,，但凱特林醫(yī)療代頓正在積極努力將其納入每個(gè)級(jí)別的項(xiàng)目,。

凱特靈健康代頓骨科住院醫(yī)師項(xiàng)目的主任Brent Bamberger表示：“我在80年代末的訓(xùn)練方式，我的意思是,，基本上你是在看書(shū),。我們當(dāng)時(shí)沒(méi)有視頻。你可能會(huì)去聽(tīng)講座,，你可能很幸運(yùn),，有一個(gè)標(biāo)本實(shí)驗(yàn)室或其他類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室來(lái)做這件事，但你是通過(guò)觀察來(lái)學(xué)習(xí)的,?！?/p>

Reem Daboul醫(yī)生是該醫(yī)院的第一年住院醫(yī)生，盡管她說(shuō)頭顯無(wú)法復(fù)制手術(shù)的物理感覺(jué),，但她發(fā)現(xiàn)它們?cè)诤芏嘀匾矫娑己苡杏?。她已?jīng)可以使用頭顯來(lái)完成前髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的步驟，這是許多整形外科醫(yī)生直到第三年或更晚才學(xué)會(huì)的,。Daboul在一次采訪中說(shuō):“能夠有一些東西幫助我,，讓我知道我應(yīng)該做什么，并能夠完成步驟,，這對(duì)我來(lái)說(shuō)非常有幫助,?！?/p>

凱特林醫(yī)療代頓公司的骨科項(xiàng)目使用了PrecisionOS公司開(kāi)發(fā)的軟件，該公司為培訓(xùn)外科醫(yī)生,、住院醫(yī)生和醫(yī)療設(shè)備代表開(kāi)發(fā)了虛擬現(xiàn)實(shí)模塊,。PrecisionOS聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Danny Goel博士表示，該公司在全球擁有近80家客戶(hù),。

羅切斯特大學(xué)的骨科住院醫(yī)師也使用PrecisionOS,。該大學(xué)的退休教授Richard Miller博士說(shuō)，該軟件“復(fù)雜”,，“非常逼真”,，尤其是作為一種學(xué)習(xí)程序步驟的方式。他覺(jué)得這項(xiàng)技術(shù)非常有吸引力,，所以他一直在積極幫助骨科實(shí)施這項(xiàng)技術(shù),，盡管他三年前就退休了。PrecisionOS拒絕透露具體的定價(jià)信息,。據(jù)稱(chēng),，使用該公司軟件的成本因機(jī)構(gòu)和合作關(guān)系而異。

Miller指出,，虛擬現(xiàn)實(shí)是一種有用的方式,，可以讓住院醫(yī)生磨練自己的技能，而不必立即應(yīng)對(duì)手術(shù)室的壓力,。他們也可以在家里練習(xí),。Miller說(shuō):“晚上我可以在家里的書(shū)房里，他們可以在宿舍里,，我們可以在虛擬世界里一起做手術(shù),。”

盡管VR有很多優(yōu)勢(shì),，但米勒表示,，該軟件必須能夠經(jīng)常更新，以跟上護(hù)理標(biāo)準(zhǔn),、最佳實(shí)踐和手術(shù)技術(shù)的步伐,。這些都是影響醫(yī)療質(zhì)量的重要問(wèn)題。它們也很重要,，因?yàn)獒t(yī)院通常必須在緊張的預(yù)算下工作,，而且成本并不總是明確的。Miller說(shuō):“我真的無(wú)法從任何人那里得到確切的答案,，比如到底花了多少錢(qián),，誰(shuí)來(lái)做什么。這肯定是個(gè)障礙?！?/p>

Bamberger表示,，除了軟件方面的挑戰(zhàn)，硬件仍然相當(dāng)“笨重”,。他所在領(lǐng)域的其他人也看到了局限性,。例如，新罕布什爾州樸茨茅斯地區(qū)醫(yī)院外科醫(yī)生Rafael Grossmann的大部分職業(yè)生涯都在向人們介紹擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)等新興技術(shù)在醫(yī)療保健方面的應(yīng)用,。

2013年,，Grossmann成為第一個(gè)在手術(shù)中使用臭名昭著的谷歌頭顯的人，在征得患者同意的情況下,，將手術(shù)過(guò)程傳輸?shù)揭婚g學(xué)生房間,。谷歌制造了一款輕型增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，可以在用戶(hù)視野范圍內(nèi)的透明屏幕上顯示微小的信息,。2013年,，它首次以1500美元的價(jià)格出售給開(kāi)發(fā)者和早期用戶(hù)，并迅速吸引了科技愛(ài)好者的想象力,。

但谷歌頭顯從未成功,。內(nèi)置攝像頭引發(fā)了關(guān)于隱私的爭(zhēng)論，這款產(chǎn)品也成了深夜電視節(jié)目的笑柄,。十年后,，Grossmann指出,，他現(xiàn)在看到了這項(xiàng)技術(shù)的巨大市場(chǎng),，特別是在醫(yī)療保健領(lǐng)域。他說(shuō),，頭顯已經(jīng)有了顯著的改進(jìn),，盡管它們?nèi)匀槐恐兀覍?duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō)功能不全,。Grossmann稱(chēng):“它的界面比三年前要好,，但對(duì)于任何類(lèi)型的醫(yī)療機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，它肯定都不是理想的,?！?/p>

不斷發(fā)展的研究領(lǐng)域

與醫(yī)療保健領(lǐng)域的所有技術(shù)一樣，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)也必須掃清監(jiān)管障礙,。美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)有一個(gè)研究小組,，負(fù)責(zé)圍繞這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)展“監(jiān)管科學(xué)”。FDA的物理學(xué)家Ryan Beams與一個(gè)團(tuán)隊(duì)一起進(jìn)行了這項(xiàng)研究,，并就新興的AR,、VR和混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備咨詢(xún)了一系列專(zhuān)家。因此,，Beams說(shuō),，F(xiàn)DA能夠幫助建立通用的最佳實(shí)踐,，以測(cè)試有前途的設(shè)備，并將其安全地推向市場(chǎng),。

Beams表示：“我們可以說(shuō),，這些是我們需要做的測(cè)試，這些是你應(yīng)該做測(cè)試的方式,，然后我們可以幫助這些公司通過(guò)這些測(cè)試,。你不想要的是一種可能會(huì)因?yàn)槿绾芜M(jìn)行測(cè)試的不確定性而導(dǎo)致某人被延誤的設(shè)備?！?/p>

Spiegel也是一個(gè)名為美國(guó)醫(yī)學(xué)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)協(xié)會(huì)的新醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)的創(chuàng)始成員,，該協(xié)會(huì)于2022年底成立。他說(shuō),，它是為內(nèi)科醫(yī)生,、臨床醫(yī)生和其他衛(wèi)生保健專(zhuān)業(yè)人員提供一種幫助指導(dǎo)該領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的方式。該協(xié)會(huì)目前約有300名付費(fèi)會(huì)員,，Spiegel希望在未來(lái)幾年能達(dá)到數(shù)千人,。它還準(zhǔn)備推出第一本官方同行評(píng)審期刊《醫(yī)學(xué)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)雜志》(journal of Medical Extended Reality)。

Spiegel表示：“這不再是邊緣科學(xué),。這是現(xiàn)在的主流,。還有很多工作要做。這并不是板上釘釘?shù)氖?，蛋糕還沒(méi)有烤好,，但我們已經(jīng)看到了許多層面上的巨大進(jìn)步，現(xiàn)在這已經(jīng)成為一門(mén)真正的科學(xué),?！?/p>