在AR的發展過程中，游戲一直是一個主要的領域。然而，根據高盛集團（Goldman Sachs）2016年的報告，AR 有望在未來幾年改善包括醫療保健在內的一些市場。 事實上，多年來AR 在醫療行業的應用也在不斷增長。事實證明，它對醫生和患者都有幫助。患者可以通過 AR 了解他們的疾病。醫生可以通過AR進行高精度的、復雜的手術。 AR正以以往難以想象的方式改變著我們的生活。或許可以說，AR是醫療的一種未來。

AR在醫學解剖學和健康科學領域

AR在醫學解剖學和健康科學領域應用如何？重要性如何？Moro C等人的研究給出了答案。 研究目的：評估使用 VR 和 AR 的醫學生是否比使用其他移動應用程序的醫學生的學習更有效率。 研究方法：59 名參與者被隨機分配了三種學習模式：VR、基于平板電腦的應用程序和 AR。使用這些教學模式，進行頭骨解剖課。課后，通過不同課程的重復實驗來評估醫學生的解剖學知識掌握程度。 結果發現：使用 VR 和 AR 的醫學生的學習更有效率。可能的原因是VR 和 AR促進了醫學生的參與度。

計算機輔助AR技術與外科手術

計算機輔助AR（Computer-aidedAR），也稱作計算機輔助制圖（Computer-aided Drawing），是一種制圖工具，允許用戶使用AR制作精確的數據模型。 Shuhaiber JH對計算機輔助AR技術在外科手術中應用的過去、現在和未來進行了綜述研究。從分類上看，在不同類型的手術中，AR 可以用作顯示器或模型。在相關的醫學培訓中，如超聲心動圖培訓、腹腔鏡手術培訓、神經外科手術訓練等，AR技術也有應用，且有非常廣闊的前景。 總的來說，在各科室的醫生中，外科醫生通常是最早采用可以增強手術和患者體驗的技術工具的人。其應用的方面包括手術福利（Operative Benefits）、手術廣播和記錄（Broadcasting andRecording of Surgery）、解剖評估、遠程指導和醫學教育。

AR在眼科中的應用

目前，一種眼科AR環境已被開發出來。該環境系統用于更精確的眼科疾病激光治療，遠程醫療與實時圖像分析、測量與比較。 這種環境系統是圍繞著一種標準裂隙燈來進行設計的。一個與裂隙燈連接的攝像頭捕捉圖像，然后圖像被送到視頻采集板。接著，使用計算機工作站對圖像進行處理，并對其采用快速配準算法。計算機的處理結果最終輸出到一個亮度和對比度可調節的顯示器上，該顯示器則附在裂隙燈的目鏡上。

采用觸覺AR技術設計顱內植入物

Scharver C等人進行了該方面的研究。他們表示，觸覺AR環境可以向使用者傳遞觸摸的感覺。具體來說，就是從患者CT獲得數據，創建虛擬3D顱骨模型，從而將模型疊加到現實中。醫療顱骨雕刻師可以通過這種技術更好的感受和觀察模型，這對于提高其工作質量和速度非常有幫助。 個人增強現實沉浸式系統 （PARIS），一種新的原型顯示系統，也會與上述模型一起被使用。該系統的加入，可以使顱骨雕刻師有一種手拿3D工具的感覺。神經外科醫生、古生物學家和放射科醫生等都對該系統表現出了極大地興趣，非常希望有機會進行試用。

通過空間AR設計手及手臂康復系統

Hondori HM等人對此進行了研究 。他們提到，在與康復相關的任務中，該系統能通過跟蹤受試者的手（包括肘部、肩部和手腕的運動），創造一種虛擬的音頻和視覺體驗。實時的數據和照片同時會被發送給醫生，以便進一步評估。實驗室應用已證明該技術的可用性。 他們還表示，該系統可以根據需要將真實物體合并到任務中。它還可以控制外部物體，確保患者的安全和舒適。另外，該系統提供的另一個優點是治療師可以根據患者的需要修改任務。對此，他們在中風康復鍛煉計劃中已進行了成功的應用。

AR系統用于肝臟熱消融

Nicolau SA等人發表了該方面的論文。他們首先在腹部模型上對該AR系統進行了評估，隨后在手術室中的患者身上進行了評估。病人術前影像和醫生操作的針位被記錄在一個坐標系中。通過驗證算法對特征點進行提取和處理。 結果表明，在不到一分鐘的插入時間內，可以實現預定的2 mm精度的目標。該結果激發了眾人對該AR系統在患者的完整呼吸周期中提供準確的指導和信息的信心，AR系統在該領域將會大有所為。

除了上述的研究，Birkfellner W等人也討論了如何通過HMD技術實現AR可視化；FischerJ等人提出了一種用于醫療AR的視頻透視系統，發現了醫療領域實現AR 應用的新方法。 總的來說，近年來AR的研究和應用在逐漸增加，論文數量也呈上升趨勢。Martin Eckert等人通過Meta分析發現，在 338 篇論文中，84.3%（n=285）的論文為處理患者實際治療的AR項目，15.7%（n=53）涉及訓練場景。在確定屬于治療類別的 285 篇論文中，69.5%（n=198）的項目涉及手術室場景，9.1%（n=26）的項目設置在康復環境中。此外，21.4% （n=61） 為直接參與患者的治療。

此次新冠疫情，已經造成一些企業、學校關閉，經濟受損和大量死亡。面對危機，科學界和相關業界正在開發各種可以造福社會的技術方法，AR技術的應用就是其中一種。例如，通過AR 應用程序幫助個人與他人保持2m的距離，從而控制社交距離；通過AR應用的在線教育，來幫助醫學生以 3D 方式學習人體；通過AR遠程醫療，改善患者的就診方式和醫生的看病方式等等。這些方面，都有相關的案例證明有效性。

可以預見，AR技術將影響未來患者的治療。隨著軟硬件技術的優化，AR將能夠更好地融入現有的工作流程，并為患者、醫生和相關行業人員提供幫助，創造機會。

原文標題：虹科前沿丨AR在醫療領域的應用如何？權威科學家告訴你！

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