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【摘要】

隨著虛擬現實技術的日趨成熟，其在各個領取獲得了快速的發展與應用。沉浸式虛擬現實是最近幾年提出的概念，是在原有的虛擬現實理論基礎上進行的擴充。本文首先介紹了虛擬現實與沉浸式虛擬現實的概念，然后對其在醫學中的發展應用前景做了一些介紹與展望。

【關鍵詞】

虛擬現實；沉浸式虛擬現實；醫學

1引言

虛擬現實（VirtualReality，VR）是由計算機產生一個集視、聽、嗅、觸、力、運動覺等感覺于一體的沉浸交互式虛擬環境，操作者借助必要的交互、傳感與跟蹤、顯示設備以人類自然的方式從任何角度與虛擬三維環境中的物體進行交互，產生身臨該虛擬環境的感受與體驗。該虛擬環境可以是對某一現實領域的模擬，也可以是對某一構想世界的仿真[1]。沉浸式虛擬現實（immersiveVR）表示的是帶有沉浸感的虛擬現實體驗，使用者完全置身于虛擬世界中，感受不到真實世界的存在。它有著以下特征：使用頭戴式虛擬現實設備讓使用者的真實看到的東西、耳朵聽到的東西隔離開來，這樣就會產生虛擬的視覺、聽覺。使用者也可利用專用手套提供虛擬的手臂在虛擬世界中，這樣可以非常方便與虛擬世界進行交互。頭盔式虛擬現實設備往往采用左右眼分屏的手機設備進行實現，例如GoogleCardboard設備、也可采用通過HDMI線連接電腦佩帶設備進行虛擬現實的實現，例如Oculus設備。另外還有一種全息的方式進行展現虛擬現實的世界，這種技術目前正在研究，例如MagicLeap公司。

2沉浸式虛擬現實在課堂教學和醫院醫務工作中的應用

沉浸式虛擬現實可廣泛應用于課堂教學中，將改變原有教學課本呆板、單一的局面，也可用于對一些醫院醫務工作進行培訓，借助虛擬設備將遠遠降低原有培訓費用，節約更多寶貴的資金。

2.1在課堂課本教學中的應用使用者可以攜帶沉浸式虛擬現實設備在一個幾乎完全虛擬的環境中體驗醫學教科書中的一些需要動畫、交互的頁面，如觀看人體解剖學課本時，戴上沉浸式虛擬現實眼鏡可以在眼前出現一個虛擬的人體，使用者可以控制操控，觀看三維立體圖像，這留給學生深刻的印象，是一個非常生動、有意義的教學方案。

2.2在醫院醫務工作培訓中的應用醫院醫務人員借助沉浸式虛擬現實設備，可以虛擬構造一個虛擬的手術臺，所有的培訓工作都可以借助設備虛擬出來，借助虛擬現實設備的各種偵測、反饋裝置，醫務人員可以隨時使用虛擬的病床、繃帶、剪刀、鑷子、大型手術器械以及急救室的其他有用的醫療器械等。在虛擬環境中，醫務人員可以反復操作，增強其技術的熟練度，而不用擔心使用真人帶來的種種不便。另一方面，借助這種設備，可以大大降低醫院醫務工作培訓的費用，減輕了醫院以往培訓的沉重的資金壓力。

3沉浸式虛擬現實在遠程醫療中的應用

遠程醫療指的是使用計算機以及遠距離通信來進行遠距離的對疾病情況進行診斷工作、治病和提供疾病咨詢等先進的一種新的醫療方式。在遠程醫療技術的幫助下，不論患者距離醫院有多遠、身處何時何地，都可以隨時隨地獲得最方便、快捷的治療工作，也可以非常方便的為病人提供疾病咨詢工作、醫院遠程開會工作。在遠程醫療中采用沉浸式虛擬現實技術，病人可以直接與虛擬醫生面對面交流，醫生可以非常方便的了解病人各項生理特征，醫生便能夠及時做出診斷意見。借助沉浸式虛擬現實技術的補充，遠程醫療獲得了更成熟的發展。除微型手術機器人外，Satava[2~3]提出了21世紀戰地醫療（medicalbattlefield）的構想。這種先進系統結合了傳感器技術、異地手術、專家系統等部分組成，通過這個先進系統可以為傷者提供遠程的手術服務，也可以提供遠程的一些醫學專家問診制度。在21世紀戰地系統的幫助下，在前線工作的醫生可以將傷員的情況隨時告知后方的專家；而在后面工作的專家又能將疾病診治措施以虛擬現實的形式在前方醫生進行展示，這樣可以大大提高傷員的存活率，從而大大降低士兵的傷亡率，在軍事上非常有用。

4總結與展望

相信沉浸式虛擬現實技術的蓬勃發展，對醫學的很多領域都將帶來一場意義深遠的革命，文中僅僅列舉了其中的幾個很小的方面。雖然，目前沉浸式虛擬現實領域本身處在很初級的階段，而其在醫學中的應用更尚處在萌芽階段，但筆者相信隨著CPU計算能力的提升、屏幕像素的提高、屏幕刷新率等硬件水平的成熟，其必將改變現代醫學的方方面面，將大大降低人們的看病成本、醫療培訓成本，必將提高醫務工作者的工作效率。

參考文獻

[1]姜紅.虛擬現實技術在醫學中的應用[J].中國醫療設備，2006，8（23）：49~52.

[2]SatavaRM.MinimallyInvasiveTherapy，1992（1）：357~363.

[3]SatavaRM.SurgEndosc，1993（7）：111~113.

作者：孟美 馬充 單位：山東中醫藥大學