哈佛商業評論：AR如何讓手術更加安全？

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編譯/VR陀螺 雲吞

可愛又迷人的反派角色

過去數十年間，醫學上的許多重大技術突破都發生在診斷性影像學上，比如超聲波、乳腺X線攝影、CT、MRI等。而這些技術的實現，離不開普遍意義上的技術發展，包括更加小型的攝影機、更加小巧但快速的處理器、以及實時數據傳輸等，這些讓醫生們能夠在行醫過程中更好的通過圖像來診斷和治療。幾乎所有的手術在真正侵入病人的身體之前，都涉及到某種形式的掃描。就算是在急診，外科醫生也會通過超聲波或者CT來幫助診斷。目前，醫學影像能夠做到即時診斷，無論是大型還是小型的疾病。

然而，在醫學成像迅速變革的同時，圖像呈現的形式卻基本和上世紀50年代沒有區別。視覺數據依然通過2D的平面顯示屏來呈現，迫使醫生或者護士在操作的過程中必須將病人身上的視線挪開。同時，這些圖像也不是從觀看者的角度來展示的，更多的是從設備本身：醫生們必須用想像力和技巧來理解這些圖像，同時還要在手術過程中將這些圖像投射在病人的身上。最後，不同類型的視覺數據是分開呈現的，因此醫生也必須要用額外的精力來更好的將多種圖像融合在一起。這種技巧需要他們多年的練習。

AR技術擁有改變這一切的潛力。在馬里蘭融合現實中心的「Augmentarium」項目中，我們正在研發醫學AR應用，就和斯坦福、杜克大學和約翰·霍普金斯大學的團隊一樣。在我們設想的這個應用中，外科手術醫生將會使用一台AR頭顯（比如HoloLens），來看到虛擬的圖像和其他的數據直接覆蓋在自己的視野範圍中。比如，頭顯能夠將一個身患動脈瘤病人的實時超聲波心電圖展示在醫生的眼前，同時有著所有的關鍵信息和數據。此時，醫生不再需要挪開視線望向不同的屏幕以及解讀信息。

AR在同時展示圖片數據以及其他病人信息上的潛力，能夠拯救生命和減少醫療事故。這對手術室之外的醫療流程尤其有幫助。手術室或許是醫院中最安全的地方，一個病人通常會有一整隻4-8人的醫生和護士團隊照料。由於病人都會在手術前進行詳盡的影像診斷，所以手術的流程通常會被妥善的安排好。麻醉師會監控病人的生理機能，同時管理止疼葯和可拯救生命藥物。手術護士確保所有的設備都能夠被第一時間使用。此時，醫生就能夠完整沉浸在手術任務中。然而，手術室中的時間是極其珍貴的，同時手術室也通常會提前被安排好擇期的病例。對於所有的醫院來說，擇期手術都是重要的收入來源，因此保證手術室滿負荷使用和運轉的壓力非常大。小型的、緊急的手術很難獲得空檔。結果就是，很多這類型的手術不得不在手術室之外進行，比如在ICU和急診室。正是在這些情況下，病人遭受的風險最大，同時AR也用著用武之地。

和手術室中不同的是，這類型手術獲得的支持非常少。通常情況下只會有1個醫生和1個護士負責整個操作，而病人的生理情況經常很不穩定。如果手術發生在半夜，很可能負責手術的是初級的實習生，而且要同時扮演麻醉師和手術醫生的角色。同時，手術房間並不是專門設計的，尤其是牽涉到醫學影像的設備。一系列的檢測儀器讓整個局面更加複雜。醫生在追蹤不同的圖像和數據顯示屏的過程中，非常容易錯過和病人體征相關的關鍵信息。而一個單一的、集成了多種影像和病人數據的AR顯示屏有助於讓醫生專註於病人本身，從而提升手術相關的質量和安全程度，以及減少成本。

除了更加安全的手術過程之外，AR也能夠減少對大量實體顯示屏的需求從而減少成本。目前，超聲波、內窺鏡和支氣管鏡都需要醫院購買一整套的設備，這些系統各自擁有不同的顯示屏。這些設備的花費能夠達到數萬美元。實際上，這些不同的影像系統的顯示方式並沒有根本的不同，但是現有的商業模式就是只出售整個系統，同時這些顯示屏之間互不兼容。電子醫學檔案有自己的顯示屏；血液動力監測儀和通風設備有各自的顯示屏，這些數據還互不融合。AR能夠提供一個共享的屏幕，最終能夠減少針對病人不同數據的專門的監測器，而是讓不同的生理數據能夠進行實時的融合。

當然，AR技術仍然需要進步來實現以上的構想，同時醫生也要足夠相信這一理念。硬體需要能夠讓醫生舒適且安全的佩戴。對於一些應用來說，圖像必須要足夠通透，但另一些則需要更加實心。如果一些圖像要用於指導手術的話，就必須精確到極致。技術上的挑戰很多，但不是說無法克服。

想要實現AR在醫學中的應用，還需要優秀的計算機科學家和物理學家。我們對於未來感到很興奮：AR在醫療健康領域的應用，終有一天會像聽診器一樣普遍。

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