AR和VR应用于康复治疗

AR（AugmentedReality）增强现实技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。Augmentedreality(AR),isalivedirectorindirectviewofaphysical,real-worldenvironmentwhoseelementsareaugmentedbycomputer-generatedsensoryinputsuchassound,video,graphicsorGPSdata.Itisrelatedtoamoregeneralconceptcalledcomputer-mediatedreality,inwhichaviewofrealityismodified(possiblyevendiminishedratherthanaugmented)byacomputer.Augmentedrealityenhancesone’scurrentperceptionofreality,whereasincontrast,virtualrealityreplacestherealworldwithasimulatedone.和AR是两个不同的细分领域，VR作为虚拟现实技术，给用户营造的是在虚拟现实中的一种身临其境感；AR作为增强现实技术，则是在现实环境的基础上强化一种极致体验，通常首先借助于某种设备（最典型的是摄像头）获取“现实”的影像，然而在这种影像却不是如传统视频应用那样的原封不动展示到屏幕上，而是经过了一道信息技术的处理，将在原生的影响上叠加上文字、声音、虚拟图像形象等信息之后再展示给用户。AR核心是处理信号(摄像头)输入问题，让计算机理解周边环境，解决线上线下信息和交互不对称的问题，使用户获得“超能力”去处理现实中的问题。VR技术核心是处理信号(显示)输出问题，要“以假乱真”，使用户获得“超体验”。AR共有3种显示方式，从距离眼睛近到远分别为头戴式(head-attached)、手持式(hand-held)、空间展示(spatial)。04|医疗在这个手持终端硬件配置信息量足够强大环境下，AR技术已经被运用到了医疗领域，例如：远程医疗和急救、实时获取临床电子病历、生命体征监测、可视化管理、医学教育等。像上海塔普研发的AR智能眼镜应用方案能够完成同步直播、拍摄视频、远程会诊等功能。甚至可以使用智能眼镜拍下术前家属签字的场景或是将谈话内容录音、录像，对解决医疗纠纷有很大的帮助。医疗六大应用场景相比娱乐、消费等VRAR的行业应用，医疗健康应用项目目前较少，但也最有可能形成规模应用。如，虚拟现实通过重现环境，增强临场感和沉浸感达到治疗心理疾病的目的；创建的逼真虚拟环境为医生及医疗专业人员提供平台去模拟手术和其他精细的操作；利用增强现实，医生可以更准确的了解患者体内病灶的具体位置，以及对患者可能造成的功能损害。根据蛋壳研究院对全球VRAR医疗健康应用项目的收集和清洗，目前应用项目有超80个，VR项目量约AR的5倍，它们分布在12大细分领域，主要集中在个性化健身、教育培训、临床辅助、心理障碍四大细分领域（这些领域项目在10个以上，个性化健身最多，有25个）。综合全球VRAR在医疗健康行业的应用场景，根据医疗健康各细分领域市场空间、应用现状、资本关注，我们将重点讨论以下六大应用场景：教育培训、个性化健身、心理障碍、康复训练、视力障碍、临床辅助。VR/AR视力受损应用高盛12月发布了《VR与AR：解读下一个通用计算平台》的行业报告，报告第六章《应用案例和软件市场》中详细阐述了VR和医疗健康领域的结合。关于医疗保健：51亿美元（2025年基于标准预期模式）340万用户◆可帮助治疗恐惧症，辅助医学治疗◆可帮助医生处理一些日常任务，解放双手◆数据隐私和软件开发可能影响其普及我们认为，在医疗保健市场，VR/AR可发挥以下三方面作用：1）作为一款帮助医生进行医学治疗和执行日常任务的工具；2）用于物理治疗，或治疗一些恐惧症(如恐高症)；3）虚拟拜访医生。1、谷歌曾与多家医院合作测试谷歌眼镜(GoogleGlass)，在这些测试中，医生利用谷歌眼镜投射CT扫描和核磁共振结果，扫描条形码来获得医药信息等。2、在治疗方面，VR可帮助治疗一些恐惧症，如恐高症，主要是通过模拟某种环境以让患者适应。3、VR/AR还能提高消费者与移动的互动。当前，已经有医生提供视频诊断服务，而VR将强化这一体验。潜在用户群：全球约800万医生和紧急医疗救护员（EMT）。在美国，约150万医疗专业人员将是VR/AR技术的潜在用户。其中，74万为医生，50万为初级保健医生，24万为EMT。核心挑战：医生谈及谷歌眼镜时，隐私是一个令人担忧的问题，因为所发送的数据并未机密，这违反了HIPPA(医疗电子交换法案)规定。另外，对于特定领域的医生，他们对软件的要求十分精确。所颠覆市场：160亿美元的患者监测设备市场。抓住营收机遇：基于标准预期模式，2020年该领域营收将达到12亿美元，而2025年将达到51亿美元。与消费者市场相比，使用VR/AR设备的医生数量相对较少。我们认为，更大的市场机会在于特定软件，而不是所销售的硬件。而这些特定软件的规模很难预测，但对于架构师和工程师而言，CAD软件每年的规模为1000美元至5000美元。以此作为对比，基于1500美元的软件订阅成本，我们预计2020年将有80万医生和EMT使用VR/AR技术，而2025年将达到340万。高盛报告：VR与AR的应用案例与实际市场（医疗篇）（VR/AR医疗保健市场潜在规模）Atheer将AR作为一款解放双手的医疗工具提供给医生AR提升患者护理问题：医务人员需要快速、实时地访问各种医疗信息，但由于工作繁忙，他们往往抽不出双手。Atheer解决方案：Atheer开发了一款ARHMD设备和一个软件平台，主要面向无法腾出双手的医务人员，帮助他们无需打开计算机就能获取所需信息。Atheer的AR眼镜售价4000美元，软件每人每年600美元。AtheerAR眼镜能为医务人员实时提供所需信息，而又无需占用双手，用户可通过手势、语音和动作与信息互动。高盛报告：VR与AR的应用案例与实际市场（医疗篇）（AtheerAR眼镜在医疗市场的应用）市场需求：据测试过谷歌眼镜的医生称，VR/AR在急诊室和创伤中心大有用武之地，能以视频形式为医生提供所需的专业资料。颠覆医疗健康领域的七大表现1.实验室机器维护2.物理治疗3.处理飞机紧急医疗事故4.进行疼痛管理治疗5.测试医疗设备6.优化口腔扫描7.优化医疗机构设计获投项目的服务对象主要有三类：医疗机构、实验室、盲人。其中，针对医疗机构的主要是患者虚拟信息、血管照明、手术教学、外科手术导航、外科手术模拟训练。最声名远播的就是微软的HoloLens全息眼镜，在官方的宣传视频里，医学研究人员可通过HoloLens来查看人体器官、肌肉组织、人体骨骼的结构，这也是目前技术实力最强的一款AR设备；还有，比如游戏巨头Illusion设计的一套3D增强现实系统，用于帮助医生更好地实施整容手术；以及飞利浦医疗保健部门和埃森哲合作开发的一款AR应用，可以让医生随时监测到患者生命体征，并且在检测到潜在风险问题时能收到警报。综合产业巨头、初创公司的应用分布，经统计，目前整个市场细分下来有约20个领域：病人的监护可以用Atheer虚拟的耳机连接Radical7无创病人监护设备,从而对病人的生命体征提供了即时可见的画面。治疗创伤后压力心理障碍症（PTSD）在南加州创新科技研究大学医疗虚拟现实研究院，任副主任的临床心理学家Rizzo已经在用OculusRift的虚拟实景头戴显示器帮助退伍军人克服创伤后压力心理障碍症。假体训练来自维也纳科技大学的研究人员用OculusRift的虚拟实景头戴显示器来训练有上肢假体的病人。缓解患者的焦虑早在2014年，珀佩托索科罗的医生与拉斯帕尔马斯大学以及软件开发公司Droiders共同合作，在一个医疗手术中用OculusRift的虚拟实景头戴显示器安慰病人。在对病人进行关节镜手术时，患者选用了OculusRift的虚拟实景头戴显示器提供的镇静虚拟环境作为麻醉而不是全身麻醉。脑震荡的诊断今年四月，美国食品药监局宣称，总部位于波士顿的SyncThink公司中Eye-Sync作为一种虚拟现实器，是可以帮助诊断脑震荡的。头戴显示器提示用户用眼睛跟随一个移动的点，从而可以测出在眼部运动中的抖动，以此即可在一分钟之内诊断出是否患有脑震荡。矫正视力来自于密西根的程序员JamesBlaha，给OculusRift的虚拟实景头戴显示器开发了一款虚拟实景游戏Diplopia。该游戏致力于加强用户的眼睛，改善有视力损伤的人群如斗鸡眼，复视弱视等。外科手术策划微软用KinectFusion，一种实时的表面测绘跟踪工具，加入扫描数据，开发出一种初级系统，可以使神经外科医生用虚拟现实，模拟出患者的脑部图像。外科手术培训在蒙特利尔神经外科仿真研究中心开发的Neurotouch的系统，结合了虚拟现实与触觉反馈，以提高手术模拟度。在心理治疗中的应用