元宇宙为我们带来了对虚拟世界的无尽想象,那些绚烂又刺激的娱乐体验当然最引人注目,但是在一些传统行业中,对元宇宙的需求远比娱乐来得更为真实且迫切。医疗就是有望借助元宇宙,实现改头换面的传统行业之一。

  自“十三五”规划中明确提出大健康概念后,人们对诊疗保健的需求也开始发生了质的变化,从被动、应对性的就医诊疗,逐渐转向主动、常态性的预防保健。中国作为人口大国,医疗卫生资源却仅占世界的 2%,医疗资源分配不均,城乡医疗服务水平悬殊等问题都在推动着众多医疗机构走向智能化、信息化。随着各省市智慧城市的规划落实,元宇宙医疗也被物联网和智慧城市建设的牵引力拉着高歌猛进。

  什么是医疗元宇宙?

  医疗元宇宙是产业元宇宙在医疗行业的应用。医疗元宇宙将发展传感器、可穿戴设备、手术机器人等新型医疗设备,以居民健康数据为基础,运用物联网、人工智能、大数据、云计算、移动互联网、仿真与渲染技术,构建数字化、智能化、精准化的医疗信息平台,打破原有医疗系统的时空限制和技术壁垒,实现医疗设备、个人健康数据、医疗机构之间的信息交流互动,使医疗技术手段、医生专业知识、医疗服务模式相互融合,以此降低医疗活动成本,提升医疗行业诊断效率及服务质量,创造更高的社会经济效益。

  元宇宙医疗的必要性

  我国传统医疗模式面临医疗资源利用不合理、医疗服务质量欠佳、医疗体系效率较低、慢病诊疗管理覆盖面低等困境。虽然元宇宙的发展尚处于萌芽阶段,随着相关技术如5G、云计算、XR及生态体系的培育,其有望在未来十年进入成熟阶段,并且随着元宇宙元素的出现及应用, 医疗体系或将重构生态体系——围绕患者体验,建立起现实与虚拟之间的联系,最终实现健康元宇宙中全民健康的愿景。

  以临床手术为例,在传统手术中,手术的精准性和安全性往往好耗费医院巨大的人力、物力与精力,并且治疗极大的受到了当地医疗资源和能力的限制,同时医患沟通也是难以逾越的鸿沟。但如果加入元宇宙技术呢?或许传统临床手术中的一些问题就会得到极大的改善,即便是偏远地区的医院,通过5G+VR技术实现零延迟远程手术,也能打破地域的界限,平衡不同地方医生资源不匹配的现状。

  相关政策支持

  目前,国内外已有大批科技企业入局元宇宙赛道,国内多地已经出台相关政策,支持元宇宙的发展,同时也有不少政策中提及元宇宙与医疗健康领域的结合。

  黑龙江:推进元宇宙在远程医疗等领域的场景应用

  日前,《黑龙江省“十四五”数字经济发展规划》出台,文件提到,将面向医疗领域应用需求,发展特色应用软件产品,打造一批市场占有率高、国内技术领先的软件企业。还将推动数据融合应用企业发展,深化大数据在卫生健康等产业的应用。还将推进元宇宙核心技术与主要应用领域关键技术研发应用,鼓励推进元宇宙在公共服务、远程医疗等领域的场景应用。

  山东:推广虚拟现实技术在医疗场景的应用示范

  《山东省推动虚拟现实产业高质量发展三年行动计划(2022-2024年)》出台,支持各地依托现有产业基础、区分功能定位,实行差异化、特色化、协同化发展。

  例如,在济南,打造特色鲜明的虚拟现实应用基地。推广虚拟现实技术在制造、教育、医疗、智慧城市等重点行业特色场景的应用示范。在威海,打造高端消费智能硬件产业园,着眼于交互式多媒体智能硬件产品制造模式转型升级,面向手机、可穿戴设备等消费类领域,以及智能家居等物联网领域,建设国内消费电子智能硬件生产基地。

  打造行业示范,持续征集并发布虚拟现实优秀解决方案,打造虚拟现实技术在包括健康在内的多个重点行业和特色领域的应用样板,推动虚拟现实技术在各行业领域的示范推广。

  安徽:打造智能+医疗场景应用示范

  合肥市第十七届人民代表大会第一次会议的《政府工作报告》中提到,未来5年,合肥将前瞻布局未来产业,瞄准元宇宙、超导技术、精准医疗等前沿领域,打造一批领航企业、尖端技术、高端产品。

  日前,安徽省经信厅发布《安徽省“十四五”软件和信息服务业发展规划》(以下简称《规划》,着力培育智能办公、智慧教育、智慧医疗、智能终端等优势产业链。

  打造智能+医疗场景应用示范。同时,加速培育新兴业态,依托安徽省在交通、电力、色选、医疗、教育等领域行业应用软件基础和优势,深入挖掘应用需求,推动智能应用软件研发创新。加快培育云计算大数据服务业、工业互联网服务业,以及5G/6G、区块链、元宇宙等新业态服务业。支持企业开展虚拟现实、增强现实、3D引擎、物联网等技术创新,引导企业积极布局元宇宙新兴业态,开展元宇宙平台建设,加速数字技术融合赋能实体经济。

  上海:探索以数字新技术破局医学“老问题”

  2022年2月19日,由上海呼吸物联网医学工程技术研究中心、元宇宙医学联盟筹委会联合主办,国际呼吸病学会、国际智能健康协会和联盟、中国肺癌防治联盟、上海市呼吸病研究所和复旦大学呼吸病研究所协办的元宇宙医学联盟(IAMM)正式成立,探索以数字新技术破局“老问题”。

  浙江:围绕生命健康构建未来产业发展体系

  浙江省数字经济发展领导小组办公室印发《关于浙江省未来产业先导区建设的指导意见》,提出将围绕打造“互联网+”、生命健康、新材料三大科创高地目标任务,以颠覆性技术突破为引领,兼顾未来场景应用所需前沿性技术,聚力构建以人工智能、区块链、第三代半导体、量子信息、柔性电子、未来网络、空天一体化、生物工程、前沿新材料、先进装备制造、先进能源、元宇宙等领域为重点的未来产业发展体系。

  建设未来技术早期应用场景,开启“技术催生新需求”和“需求引导新技术”双向通道,发挥场景创新在未来产业发展中的引爆作用,加大医疗服务、智能交通、城市安全、智能电网等真实应用测试空间开放力度。开发未来技术跨界应用场景,围绕三大科创高地建设,推动数字技术、生物技术、材料技术等交叉融合,形成更具创新力的复合型技术,培育跨界应用的未来产业。

  元宇宙医疗应用场景

  元宇宙带来的新体验和新技术有望为医疗健康行业在预防、诊断、治疗、康复、教育等各个业务环节中的痛点带来希望,为下一波医疗创新带来机会。

  1、预防

  长期以来,疾病预防环节存在两大痛点。一是“较低认知”。普通人群缺乏健康知识,疾病早期症状容易被忽视;二是“难以坚持”。许多人觉得健身锻炼枯燥乏味,难以长期坚持。

  健康教育场景:医生在元宇宙中指导如何健康饮食,如何锻炼身体等知识。为患者粉丝们带来互动和沉浸的体验,提升学习效果。

  健康管理场景:在AI加持下,医生可以化身虚拟私人保健医生,对客户体检报告进行专业解读,以数字孪生技术虚拟人体模型,对体检结果出现的脏器健康问题进行分析,推演健康/疾病发展模型,并提出个性化建议。

  健康锻炼场景:人们可使用VR/AR技术在社交平台上锻炼。元宇宙创造的沉浸式、互动式的体育锻炼体验,打破了真实环境对运动的限制,让锻炼更有乐趣。

  2、诊断

  由于实体医疗资源在物理空间“受到局限”,检验、检查业务只能在线下有限的医疗场所内实现;加之医生团队受时空限制的“协作受阻”,使得高水平医疗资源不能下沉,基层的疾病诊断水平差异明显。元宇宙技术可以应用到检查辅助、疾病筛查、远程会诊等场景,提高检验检查的可及性与精确诊断的协作性。

  3、治疗

  在治疗阶段,患者及家属往往因为难以理解医学术语,与医生沟通治疗方案时缺乏安全感。而医生由于在准备治疗方案和治疗过程中常常“缺乏支持”,希望借助更好的工具完成对患者的治疗。元宇宙可以在不同的治疗场景中,为患者和医生提供更多的支持。

  医患沟通场景:借助混合现实与3D全息技术辅助医患沟通,用丰富的肢体语言辅以三维道具和图文知识,帮助患者了解病情与治疗方案。

  手术方案准备场景:在参加外科治疗会诊讨论时,医生团队可以利用VR/AR技术进行术式模拟、操作方案讨论和情景预演,有了这些工具的加持,手术方案不再停留于抽象的概念,而是可以进行具体的实操演示。

  术中支持场景:利用混合现实技术,医生可以在术中将医学影像与实体解剖实时重合,提高手术定位精度、安全与效率。

  4、康复

  治疗后康复阶段的预后效果至关重要。今天大多数患者及家属,在面对比治疗时间更长,缺乏系统的康复规划和家庭助手。患者往往对康复训练难以坚持,康复练习内容及形式的单一、康复收效的缓慢,都容易让患者对康复训练产生抗拒心理或者惰性。在未来的医疗健康元宇宙中,互动性更强的康复方案和锻炼形式可以帮助患者更好地康复。

  康复培训场景:利用VR/AR技术,医生和康复师与患者一起设计长期康复方案,指导如何使用康复工具,以使患者达到安全出院标准,并能够无缝接续院外的康复治疗过程。

  康复锻炼场景:利用VR/AR技术和可穿戴设备,患者在家中进行长期的康复训练(如认知、行为、视觉训练等)。通过游戏化部分场景,提升患者依从性。根据康复计划,医生可远程随访患者恢复情况,调整康复运动计划。

  5、教育

  元宇宙VRAR技术助推医学实践教育突破性发展,将那些高投入、高难度、高风险、难实施、难观摩、难再现的医学实训项目通过虚拟仿真达成实训目的,在培养医学生专业能力和临床胜任力方面发挥着重要的作用。

  元宇宙医疗协助诊断治疗和健康管理案例

  1、医疗教学培训

  医疗教育流媒体视频库GIBLIB提供丰富的4K高清视频资源,内容包括医学教学、讲座和会议内容、手术操作,被称为医学教育界的Netflix。GIBLIB将真实的手术以4K、360度VR的形式录制成视频,实现外科医生视角的精确摄像机角度和360度全景,用户只需要戴上VR设备就能够以沉浸式的方式观看手术室中的真实活动。GIBLIB还向外科医生和医疗专业人员提供360度VR形式的继续医学教育 (CME)认证内容。


  GIBLIB官网


  2、手术机器人与VR

  成立于2014年的Vicarious Surgical正在开发将类人机械臂与虚拟现实技术相结合的手术机器人,允许外科医生进行360度的可视化访问。Vicarious Surgical首先围绕手术机器人进行了改良,其机械臂只需要通过一个1.5 厘米甚至更小的切口就可以进入腹腔,并可以在各个方向上自由移动。

  同时机器人的每条手臂拥有28个传感器,能够测量手术机器人的力量、行动、定位,做到完全复刻外科医生从肩部、肘部再到手腕的自然运动,做到让手术精度、视觉影像和控制都实现最大化。外科医生通过佩戴VR眼镜、操纵手柄,就可以感受到360度全景般的逼真感,仿佛直接进入了患者腹腔的感觉。

  3、AR手术

  Augmedics的Xvision Spine System(XSV)是首个获得FDA批准的可以用在手术中的AR导航系统。医生戴上AR设备后,就可以直接在眼前清晰的看到患者的3D脊柱结构、手术器械和植入物的位置和走向,像是直接用眼睛为患者进行了CT扫描,并且避免了注意力的转移。XSV系统具备98.9%的经皮植入物放置精度。

  4、数字孪生技术

  AI远程医疗公司Babylon Health也在通过用户的健康数据,为他们建立专属的数字双胞胎,而Twin Health则开发了专注于开发新陈代谢领域的数字孪生,个人及其医疗提供者可以用它来规划有助于预防或逆转代谢类疾病的生活方式的改变。发布在美国糖尿病协会《糖尿病》期刊上的临床研究结果显示,Twin Health的数字孪生技术使92%的人不再需要使用糖尿病药物,超过90%的人实现了2型糖尿病的逆转。


  虚拟永远都不会取代现实,AI也替代不了真人,但是却可以成为辅助的工具,给予医疗行业更多的可能性。元宇宙医疗正向一个以人为本、弥补现实世界不足的方向发展着。科技的发展最终还是要落地到生活本身,元宇宙带来的信息透明与价值共享让医疗从业人员和患者看到了科技发展带来的福音。

  虽然元宇宙医疗看似美好,却也存在着一定隐患。患者的隐私如何保证?种种技术的发展能不能跟上构想?......事实上这并不只是元宇宙医疗的问题,也是整个元宇宙存在的问题,相应的政策一直都在慢慢完善,相信等到这个概念真正落地实施的那一天,一切都会迎刃而解。


  附注:本文整理于网络,仅供阅读参考。