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巴塞爾大學推VR手術系統SpectoVive助力醫療

OFweek VR網訊 日前,巴塞爾大學(University of Basel)的研究人員開發了一套系統SpectoVive,這是基於HTC Vive進行工作的一個系統,通過VR技術增強診斷準確率,從而精准規劃手術。
研發人員來自巴塞爾大學生物醫學工程學院及其附屬醫院。通常在手術前,外科醫生們需要獲得對手術物件身體結構盡可能精確的解剖學圖像(骨骼、血管、肌肉等),才能進行手術計畫,比如確定切口的大小、位置,如何避開其他臟器和神經,以獲得完善和成功的手術效果。
傳統的影像學檢查工具,例如CT、MRI等技術,雖然可以提供靜態的3維立體影像,但手術醫生在觀看的時候仍然只是一個平面的觀察視角。巴塞爾大學的技術人員和醫生研發的這套SpectoVive,使用電腦斷層掃描技術,獲取二維截面,即時生成三維圖像,通過複雜的程式和高性能顯卡,加快渲染速度已達到VR頭顯示展示時必需的幀率。讓手術醫生可以在虛擬環境中,直接通過逼真的即時3D影像來檢測人體結構,做出最合理的手術方案。此外,SpectoVive系統還可以執行流體陰影渲染(對各種液態的掃描,比如血液和組織液等),這對於創建逼真的深度印象很重要。
把CT圖像轉換為3D形式播放並不是一項新技術。很多3D圖像不可用於虛擬環境的問題在於其實時渲染的速度。至少要保證180幀/S,即單眼90幀/S的速率,才不會造成眩暈。以SpectoVive研發結果來看,技術人員的解決方案是在建立一套系統處理掃描資料的軟體、以及使用高性能顯卡上。
如視頻所示,使用這套系統,醫生戴上Vive頭顯,可以在虛擬環境中檢查一個人體的骨骼結構 ,這個過程可以通過隨意放大、翻轉查看不同角度的骨骼、調整視角和同時查看3D視圖和常規CT圖像。用巴塞爾生物工程學院研發團隊的Philippe C. Cattin教授的話說就是,VR為醫生提供了一種非常直觀的方式來獲得視覺概述並瞭解在手術過程中可能發生的情況。
巴塞爾大學的研發人員表示,自己的這項成就,得益於VR遊戲產業和新一代強大的標準硬體的發展。這些都為醫療行業提供了更好的,在虛擬環境中進行三維檢查的基礎。目前這套系統已經在包括學院附屬醫院和其他醫院進行測試。
此外,一些博物館也對這項技術表示興趣,認為SpectoVive是一個機會,可以讓遊客以直觀和非破壞性的方式發現展覽中的世界,比如木乃伊(解剖木乃伊這個腦洞我們表示很興奮)。不過研發團隊的Philippe Cattin教授還是認為自己的成果在診斷學,手術計畫和醫療培訓領域具有最大的潛力。
巴塞爾大學的這項成果還證明了,VR就是一項基礎技術,嫁接在哪個領域便給哪個領域帶來一個新維度的應用。人類已有的這些浩瀚的應用科學,不可能全由VR行業來推動,必須是各個專業領域的懂行人士都參與一起研發,才會把VR應用普及開來。當所有的醫生、教師、建築師、藝術家、設計師和導演、記者們都開始深入瞭解這項技術,從自己專業角度出發創建內容和應用,才是這項技術真正實現應用的未來。光靠技術團隊和投資機構硬推和吹泡泡還是不靈的。