HoloLens首個人工智能+ar輔助醫(yī)療教學(xué)案例

熊孩子天不怕地不怕，但是幾乎都怕打針。其實打針本身帶來的疼痛并不太大，讓熊孩子承受不來的其實是一種“緊張感”，尤其是經(jīng)歷過一些新手護(hù)士扎錯位后，孩子對打針的恐懼感會進(jìn)一步加深。

簡單的扎針尚且如此，可想而知，培養(yǎng)一名可以獨當(dāng)一面的外科主刀醫(yī)生是多么不易。針頭插錯可以重扎，可若是精密手術(shù)，一刀的偏差就可能會為患者帶來余生的痛苦。這樣沉重的后果也使得缺少實戰(zhàn)經(jīng)驗的醫(yī)師不敢輕易動刀。有需求便有創(chuàng)造，基于AR的醫(yī)療保健訓(xùn)練也相應(yīng)誕生。

2018年3月8日，微軟混合現(xiàn)實體驗部總經(jīng)理羅林巴丁在微軟博客上表示：通過混合現(xiàn)實，2018年正在成為醫(yī)生和醫(yī)療機構(gòu)的轉(zhuǎn)型年。關(guān)于AR+醫(yī)療我們聊過一些案例，今天我們就再來看一些HoloLens輔助醫(yī)療教學(xué)的案例。

HoloLens作為一款優(yōu)秀的設(shè)備同樣也是先行者，自推出以來，航天、工業(yè)、醫(yī)療等各行各業(yè)都嘗試著用這款炫酷的設(shè)備結(jié)合自身領(lǐng)域。CAE Healthcare就是其中一家致力于提高當(dāng)今醫(yī)療從業(yè)者和學(xué)習(xí)者水平的培訓(xùn)教育機構(gòu)，就正在進(jìn)行將醫(yī)療教學(xué)與HoloLens結(jié)合的嘗試。

CAE VimedixAR

Vimedix超聲波模擬器將人體器官從顯示器屏幕中解放出來，可以顯示需要解剖的結(jié)構(gòu)。醫(yī)生可以放大、轉(zhuǎn)動、旋轉(zhuǎn)各項器官模型，以便查看各項器官結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。在模擬器中人體就變得好像一塊塊樂高積木，拆解安裝起來方便自如。用戶可以憑借這種技術(shù)實時觀察超聲波束，其極具科幻電影中未來感的操作方式和以一種新奇的視角來觀察人體結(jié)構(gòu)無疑生動形象化了人體解剖學(xué)的教學(xué)。

Abiomed Impella是一款用于幫助患者維持其心跳功能和血液循環(huán)的微型血泵。CAE Healthcare正在嘗試將AR技術(shù)融入仿真練習(xí)程序中，使醫(yī)生可以更真實的模擬練習(xí)世界上最小心臟泵的安裝。不夸張的說，安裝過程就如同穿針引線般不容許絲毫偏差。這項技術(shù)一但成熟，將簡化練習(xí)的步驟，降低練習(xí)的成本，從而方便主刀醫(yī)師多加練習(xí)，練至行云流水的境界來規(guī)避可能存在的風(fēng)險。

Medtronic Micra是世界上最小的起搏器（起搏器在需要的時候向心臟發(fā)出微小的電脈沖，刺激心臟跳動）。類似于Abiomed Impella培訓(xùn)方案，將來學(xué)員可以通過觀看實時可動的Micra傳輸系統(tǒng)和心臟的全息圖像進(jìn)行手術(shù)操作的相關(guān)練習(xí)。

Lucina分娩模擬器：CAE的Lucina生理模擬系統(tǒng)由真人大小的母親和胎兒的人體模型組成，他們具有可活動的關(guān)節(jié)以及可以擴(kuò)大的子宮，可以把他們當(dāng)做是兩具缺少生命活動的軀殼。學(xué)生可以利用HoloLens在母親模型上的投影來賦予母親胎兒“生命”，從而身臨其境的觀察到母親體內(nèi)各階段的懷孕反應(yīng)。

在目前的版本中，LucinaAR還提供了肩難產(chǎn)（肩難產(chǎn)是一種分娩并發(fā)癥，是指胎頭娩出后，胎兒肩膀卡在骨盆出口處，不能娩出的情況，手術(shù)難度較高）的模擬情景。學(xué)生可以通過HoloLens和人體模型練習(xí)這種分娩技術(shù)，以防日后遇到這種情況手足無措，貽誤最佳的手術(shù)時機。

CAE Healthcare的總裁Robert Amyot博士提到：“現(xiàn)在的學(xué)生懷著不同的期望來到課堂，他們期待有一個互動性更強更吸引人的學(xué)習(xí)途徑”。從以上四點也不難看出，在AR教學(xué)方面，學(xué)習(xí)的游戲性得到了很大的提高，面對曾經(jīng)枯燥的練習(xí)，仿佛將自身置于了一個游戲場景中。我們常對復(fù)雜深奧的理論知識產(chǎn)生厭煩情緒，卻對某些游戲無師自通，將這二者結(jié)合起來或許真能做到古人所說的寓教于樂。

Cardiolens

除去微軟與CAE Healthcare的合作之外，法國民用航空大學(xué)教授Christophe Hurter博士、微軟研究員Daniel McDuff和Mar Gonzalez Franco還利用HoloLens開發(fā)了一種測量心率的新方法,他們?yōu)檫@一系統(tǒng)取名為Cardiolens，通過HoloLens在混合現(xiàn)實中進(jìn)行脈搏和生命體征的測量。

測血流量可以獲得許多生命體征，但是在以往都需要通過接觸式的傳感器來完成測量，Cardiolens的任務(wù)便是讓醫(yī)護(hù)人員在佩戴HoloLens時，患者的生理數(shù)據(jù)能夠一眼便知。

Cardiolens通過加速度計（智能手機或頭戴設(shè)備中內(nèi)置的用于測量重力和速度的傳感器）或IR（紅外光）相機來捕捉人眼觀測不到的光電容積描記（借助光電手段,通過檢測生物組織血液容積的變化來獲得人體生理學(xué)信號及特征）和心沖擊描記信號（通過測量心臟每個跳動周期的血液噴射來獲得人體生理學(xué)信號及特征）。

研究團(tuán)隊開發(fā)了一款軟件可以在HoloLens的相機面對人臉時自動識別面部位置并過濾掉紅色、綠色、藍(lán)色，再通過算法處理便能識別出埋藏在皮膚下的血量變化。

有了這一創(chuàng)新，將來的患者不必再脫下袖筒，醫(yī)生也不必拿出聽診器，只需帶上眼鏡，一瞥便知心率大小、多少、齊與不齊。

在去年曾經(jīng)一度傳出HoloLens將會停產(chǎn)的消息，而從近年的各種消息來看HoloLens并不會停產(chǎn)還會推出第二代產(chǎn)品。結(jié)合新一代的人工智能芯片HPU，未來的醫(yī)生們就像戴上了七龍珠里的戰(zhàn)力探測器一般