虹科前沿丨AR在医疗领域的应用如何?权威科学家告诉你!

在ar的发展过程中,游戏一直是一个主要的领域。然而,根据高盛集团(goldman sachs)2016年的报告,ar 有望在未来几年改善包括医疗保健在内的一些市场。 事实上,多年来ar 在医疗行业的应用也在不断增长。事实证明,它对医生和患者都有帮助。患者可以通过 ar 了解他们的疾病。医生可以通过ar进行高精度的、复杂的手术。 ar正以以往难以想象的方式改变着我们的生活。或许可以说,ar是医疗的一种未来。 
 photo by daniel frank on unsplash    ar medical
ar在医学解剖学和健康科学领域
 ar在医学解剖学和健康科学领域应用如何?重要性如何?moro c等人的研究给出了答案。 研究目的:评估使用 vr 和 ar 的医学生是否比使用其他移动应用程序的医学生的学习更有效率。 研究方法:59 名参与者被随机分配了三种学习模式:vr、基于平板电脑的应用程序和 ar。使用这些教学模式,进行头骨解剖课。课后,通过不同课程的重复实验来评估医学生的解剖学知识掌握程度。 结果发现:使用 vr 和 ar 的医学生的学习更有效率。可能的原因是vr 和 ar促进了医学生的参与度。 
photo by jesse orrico on unsplash    ar medical
计算机辅助ar技术与外科手术
 计算机辅助ar(computer-aidedar),也称作计算机辅助制图(computer-aided drawing),是一种制图工具,允许用户使用ar制作精确的数据模型。 shuhaiber jh对计算机辅助ar技术在外科手术中应用的过去、现在和未来进行了综述研究。从分类上看,在不同类型的手术中,ar 可以用作显示器或模型。在相关的医学培训中,如超声心动图培训、腹腔镜手术培训、神经外科手术训练等,ar技术也有应用,且有非常广阔的前景。 总的来说,在各科室的医生中,外科医生通常是最早采用可以增强手术和患者体验的技术工具的人。其应用的方面包括手术福利(operative benefits)、手术广播和记录(broadcasting andrecording of surgery)、解剖评估、远程指导和医学教育。 
使用ar进行脑成像和脑外科手术    ar medical
ar在眼科中的应用
 目前,一种眼科ar环境已被开发出来。该环境系统用于更精确的眼科疾病激光治疗,远程医疗与实时图像分析、测量与比较。 这种环境系统是围绕着一种标准裂隙灯来进行设计的。一个与裂隙灯连接的摄像头捕捉图像,然后图像被送到视频采集板。接着,使用计算机工作站对图像进行处理,并对其采用快速配准算法。计算机的处理结果最终输出到一个亮度和对比度可调节的显示器上,该显示器则附在裂隙灯的目镜上。    ar medical
采用触觉ar技术设计颅内植入物 
 scharver c等人进行了该方面的研究。他们表示,触觉ar环境可以向使用者传递触摸的感觉。具体来说,就是从患者ct获得数据,创建虚拟3d颅骨模型,从而将模型叠加到现实中。医疗颅骨雕刻师可以通过这种技术更好的感受和观察模型,这对于提高其工作质量和速度非常有帮助。 个人增强现实沉浸式系统 (paris),一种新的原型显示系统,也会与上述模型一起被使用。该系统的加入,可以使颅骨雕刻师有一种手拿3d工具的感觉。神经外科医生、古生物学家和放射科医生等都对该系统表现出了极大地兴趣,非常希望有机会进行试用。 
 技术演示    ar medical
通过空间ar设计手及手臂康复系统 
 hondori hm等人对此进行了研究 。他们提到,在与康复相关的任务中,该系统能通过跟踪受试者的手(包括肘部、肩部和手腕的运动),创造一种虚拟的音频和视觉体验。实时的数据和照片同时会被发送给医生,以便进一步评估。实验室应用已证明该技术的可用性。 他们还表示,该系统可以根据需要将真实物体合并到任务中。它还可以控制外部物体,确保患者的安全和舒适。另外,该系统提供的另一个优点是治疗师可以根据患者的需要修改任务。对此,他们在中风康复锻炼计划中已进行了成功的应用。    ar medical
ar系统用于肝脏热消融 
 nicolau sa等人发表了该方面的论文。他们首先在腹部模型上对该ar系统进行了评估,随后在手术室中的患者身上进行了评估。病人术前影像和医生操作的针位被记录在一个坐标系中。通过验证算法对特征点进行提取和处理。 结果表明,在不到一分钟的插入时间内,可以实现预定的2 mm精度的目标。该结果激发了众人对该ar系统在患者的完整呼吸周期中提供准确的指导和信息的信心,ar系统在该领域将会大有所为。 
使用 ar 的肝脏手术  除了上述的研究,birkfellner w等人也讨论了如何通过hmd技术实现ar可视化;fischerj等人提出了一种用于医疗ar的视频透视系统,发现了医疗领域实现ar 应用的新方法。 总的来说,近年来ar的研究和应用在逐渐增加,论文数量也呈上升趋势。martin eckert等人通过meta分析发现,在 338 篇论文中,84.3%(n=285)的论文为处理患者实际治疗的ar项目,15.7%(n=53)涉及训练场景。在确定属于治疗类别的 285 篇论文中,69.5%(n=198)的项目涉及手术室场景,9.1%(n=26)的项目设置在康复环境中。此外,21.4% (n=61) 为直接参与患者的治疗。 此次新冠疫情,已经造成一些企业、学校关闭,经济受损和大量死亡。面对危机,科学界和相关业界正在开发各种可以造福社会的技术方法,ar技术的应用就是其中一种。例如,通过ar 应用程序帮助个人与他人保持2m的距离,从而控制社交距离;通过ar应用的在线教育,来帮助医学生以 3d 方式学习人体;通过ar远程医疗,改善患者的就诊方式和医生的看病方式等等。这些方面,都有相关的案例证明有效性。
 可以预见,ar技术将影响未来患者的治疗。随着软硬件技术的优化,ar将能够更好地融入现有的工作流程,并为患者、医生和相关行业人员提供帮助,创造机会。      •拓展阅读:虹科ar解决方案
◆虹科智能ar眼镜
虹科智能ar眼镜操作简单,支持语音、触摸板、按键多方式交互,支持三重降噪,具有超高清晰度和超轻质量,是接收基于任务的信息和记录数据的最有效方法。同时,可穿戴性高,耐用性好。
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◆虹科ar管理平台
虹科ar管理平台是一个强有力的平台基础,任何组织都可以借助虹科-atheer ar管理平台为他们的一线团队提供技术支持和自定义应用程序。从而使一线员工能够简单地,在无需代码的背景下改进工作流程,提升工作效率。
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  •往期回顾
   ◆行业背景:增强现实(ar)与虚拟现实(vr):有什么区别? 
◆ 产品信息:
虹科ar平台功能演示及介绍(一)
虹科ar智能眼镜,满足您的多种需求
 ◆ 应用案例:
虹科ar方案-现场服务
虹科合作伙伴atheer联合iag展示ar是如何改进飞机维护和维修的方法
大众在英国部署虹科ar技术进行车辆维修
保时捷技术人员使用虹科合作伙伴atheer的ar技术维修汽车应用案例
虹科案例丨虹科ar技术对泰雷兹公司国防服务创新的支持
虹科案例丨世界领先的矿业公司(英美资源集团)与虹科-atheer合作
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原文标题:虹科前沿丨ar在医疗领域的应用如何?权威科学家告诉你!
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