Lentis/增强现实医疗

概述

ARnatomy 的应用程序，可用于所有年龄段学生的解剖学教育。

增强现实 (AR) 是通过将计算机生成的叠加数据叠加到显示系统上，来增强用户视野的技术。^[1] AR 变得越来越容易获得和负担得起，在不久的将来，它将与经济的许多部门产生越来越大的关联。自 2000 年代初以来，AR 就已应用于医疗保健领域，但尚未出现快速增长和发展。随着该技术在现代世界的日益普及，它在医疗保健中的应用在技术和社会之间创造了一个有趣的交汇点。

当前应用

直到最近，AR 在医疗保健中的应用才非常有限。随着新技术的发展，未来可能会出现更多应用，因为自 AR 在 1957 年发明以来，其所需的成本和计算能力一直在不断下降。这将使更多医院和大学能够采用该技术，将其用于各种方式的当前用途。

学生培训应用

AR 在医学培训中的应用可以追溯到 2000 年代初。^[2] AR 主要用于外科培训，但也应用于医疗保健科学的许多其他领域。^[2] AR 在学生培训中的主要作用包括：通过手术进行导航和指导、对医生的进度进行反馈、远程评估和培训以及模拟练习，同时为受训者提供创新的用户界面。培训已发展成应用程序（如 ARnatomy），这些应用程序可以在远程完成以改进培训，例如，在大流行期间。Swanwick 和 Buckley 指出，“如今，医学教育比过去更需要涵盖三个领域：本科、研究生和已建立的临床医生的持续专业发展。”^[3] 他们还发现，在研究的 96% 的培训方法中，AR 被证明可以改善医疗保健教育。

临床护理

Augmedics 在 2017 年的技术会议上展示了他们的 xvision 头戴式设备。

AR 主要通过智能眼镜应用于牙科行业。头戴式设备和智能眼镜通过在用户视野前方显示 HUD（平视显示器）系统中的患者信息来增强牙科。这使得可以快速访问数据，从而提供有用的信息并节省患者和医生的时间。AccuVein 也使用 AR 在患者的皮肤上创建血管的虚拟地图，从而提高静脉穿刺程序期间的患者舒适度。^[4] Augmedics 是一家开发用于脊柱手术的 AR 头戴式设备的公司。^[5] 他们的 xvision 头戴式设备自 2020 年以来帮助外科医生完成了 200 多例脊柱手术。xvision Spine 系统 (XVS) “使外科医生能够在手术过程中可视化患者的 3D 脊柱解剖结构，就好像他们拥有“X 光视觉”一样，帮助他们在直视患者而不是远程屏幕的情况下，准确地引导器械和植入物。”^[5]

更好的可视化

AR 通过使用投影和映射来增强对医疗状况的感知。这使得患者在最初治疗阶段能够更好地与医生沟通，并有助于向患者描述手术过程。AR 的使用也使远程医疗预约变得更加可行，因为人们能够通过共享视角进行有效沟通，而无需在同一个房间里。

未来应用

Google Glass 头戴式设备，它被宣传为沉浸式协作体验

目前，AR 主要用于手术和解剖学技能构建练习，但这很可能随着创新而改变。^[6] AR 在医疗保健领域拥有巨大的潜力，但吸引人们关注的不仅仅是技术本身，它还作为通往潜在革命性未来技术的“垫脚石”具有潜力。

链接现实

链接现实允许多个人协同看到相同的虚拟增强。这将使手术室中的多个 AR 系统能够让每个人查看相同的投影。此外，它还可以让手术专家远程提供建议；顾问将使用计算机或手套，通过外科医生的 AR 眼镜将手投射到手术室。这项技术允许从世界各地咨询多位专家（如果需要），提供准确的建议并防止误解。

技术挑战

虽然 AR 在医疗创新中拥有巨大潜力，但 AR 技术的发展面临着许多障碍。

糟糕的商业模式

截至目前，AR 还没有稳固的营销基础。目前，AR 并没有做其他技术做不到的事情，而且做得更好。这减缓了投资速度并扰乱了开发。为了进一步开发 AR，公司需要确定其利基能力，这种能力是现代技术无法比拟的。

投影精度

投影的精度是另一个主要问题。AR 需要使用二维屏幕来投射三维图像，同时用户实时移动，并且需要近乎 100% 的可靠性。如果这项技术无法在最低限度内做到这一点，那么除了有用的教学工具之外，它无法用于任何未来的应用。

技术新颖性

增强现实 (AR) 是一项极新的应用，目前在医学领域得到应用，但在其他领域的使用和应用很少。正因如此，许多人对它持谨慎态度。它需要得到公众的认可才能得到改善。直到最近，AR 系统还需要在大型笨重的平台上运行，这在手术室里不可行。现在，随着所需技术的不断缩小，其应用领域有望得到扩展。

增强现实技术在医学中的风险

作为一项新技术，某些风险可能会影响 AR 的推广。

学习缺陷和“去技能化”

去技能化是指工人自主权、知识和决策能力的下降，通常归因于旨在提高效率、降低成本和标准化程序的创新。虽然该概念最初在 70 年代被应用于医疗领域，但去技能化难以衡量，因此难以达成共识 - 另一个问题是去技能化绝大多数情况下被描绘成工人与管理层之间的斗争，这将去技能化现象的分析划分为意识形态路线，并进一步混淆了衡量其发生率的努力。在一项通过访谈进行的研究中，使用电子病历和临床指南的医师报告称，信心、患者信任度和临床知识下降；人们担心这些现象会随着 AR 技术的使用而发生，并且可能会以更危险的规模发生。

依赖性

除了去技能化的概念，使用技术创新的医师被发现会适应可用的技术，但同时也会产生依赖 - 因此人们担心 AR 应用也会出现同样的问题。这对于 VR 和 AR 来说尤为重要，因为根据其名称，它们会修改现实 - 不是在操作中简单地丢失“工具”，而是丢失用于处理和重新解释现实的物品，可能会让人感觉更像是丢失了“感觉”，存在巨大的潜在患者风险。

伦理意义

先进技术，特别是人工智能、VR 和 AR 的伦理意义，目前正面临着严格的审查；当与医疗领域的严格伦理标准结合起来时，这个问题就变得非常重要。与数据收集能力增强相关的基本问题之一是隐私问题。虽然总体而言，医疗数据具有提供重大益处的潜力，但在个人层面上，必须尊重个人隐私，因为它与医疗信息有关。讨论前者的初步方法是在患者-护理人员层面上提出的，其中一个概念是建立一个基因组序列存储系统，该系统可以根据护理人员和患者的讨论进行调整，其明确的目标是提高患者对个人信息的意识。

除了技术方面，VR 和 AR 的心理问题也值得进一步考虑 - 研究表明，VR 中的感知环境对人类行为有无意识的影响 - 这些行为变化如何影响 AR 在医学中相对现实的反射应用，是一个值得研究的问题；一个推测性的例子可能是自信心的变化 - 无论是达到冷静的安心程度还是达到危险的过度自信程度，都是未来需要解决的问题。

结论

AR 在医学领域的扩展是一个充满巨大潜力和风险的领域。随着新技术进入医疗领域，它们提供了改进效率和有效性的创新潜力，但同时也带来了新的挑战和风险，可能会产生与解决方案相伴的一系列新问题。技术的更新颖性是具有巨大潜力的一个因素 - 随着时间的推移，技术质量和适应性都会得到改善，从而使创新得以发生。随着这种扩展，可能还会出现许多尚未存在的利益群体，值得研究，也许可以更详细地研究当今存在的去技能化和依赖性问题，因为随着技术的普及，这些问题也会随之蔓延。