王威傑
王威傑
Mar 23, 2018 · 7 min read

擴增實境AR│生醫領域的明日之星?

Photo Credit: Tubefilter

「人」無庸置疑是醫療產業的核心價值,但消極的使用者體驗卻是生醫產業一直以來為人所詬病之處。近年來,生醫領域的三大Big Players — 醫療院所、藥廠與保險公司為了在高度競爭的市場下持續成長,開始嘗試透過新興科技提升使用者體驗,研發能夠 增進客戶/病患體驗進而增加其商品附加價值的相關產品、服務,儼然成為生醫新創公司的另一個契機。

富比士雜誌(Forbes)近日提 出2018年生醫領域使用者體驗的5大趨勢 — 擴增實境(AR)、數據應用、個人化醫療、穿戴式裝置、與智慧醫院 ,其中擴增實境 (AR) 更是位居榜首! 究竟,AR 如何成為2018年顛覆生醫領域的潛力股呢 ?

Virtual Reality, Augmented Reality and Mixed Reality. Photo Credit: Guilherme Schmitt

AR、VR、MR傻傻分不清

隨著科技日新月異,AR、VR、MR等科技用語充斥於網路社群以及報章雜誌,常常讓人摸不著頭緒,究竟它們有什麼不同?要分清楚三者的差異其實很簡單,只要掌握兩大原則:互動方式呈現方法

  1. 擴增實境AR(Augmented Reality):
    將虛擬元素或是有關資訊透過投影投射到現實世界中,以增加我們對於周遭環境的認知與理解。相關應用如:戰機座艙抬頭顯示器、車用GPS、知名手機遊戲Pokemon Go。
  2. 虛擬實境VR(Virtual Reality):
    利用電腦演算技術及穿戴式裝置,為使用者創造一個虛擬的環境,使其身歷其境,產生如同虛擬世界在現實中成真般的沉浸式的體驗。使用者需穿戴特殊顯示裝置(VR 眼鏡),例如 :HTC VIVE 、Sony PlayStation VR、Samsung Gear VR。
  3. 混合實境MR(Mixed Reality):
    可以看作是介於 VR 跟 AR 之間的一種綜合型態。保留VR的互動模式,使用者可以透過現實生活中的動作來改變以AR技術投射於現實中的虛擬世界。

AR「喀擦」 — 手機幫你「拍」出食物卡路里

Photo Credit: Endadget

聽起來讓人難以置信,拿出手機「喀擦」一拍,透過人工智慧,手機可以直接透過內建鏡頭所拍攝的影像,辨識食物種類,進而推算餐點的熱量。這不是科幻小說情節,在方才落幕的全球行動通訊大會(MWC)中,三星公布了正在測試的手機內建人工智慧 Bixby 新功能,它可以分辨桌上食物的種類,進而幫你計算出食物的卡路里,並以AR技術將資訊顯示在螢幕中,這正是AR與AI在健康領域應用的一大突破!

如此一來,你就能輕鬆知道自己攝取了多少卡路里。不過,該項新功能還有一些限制待突破,例如:它無法一次將餐盤中所有的食品都分辨出來,使用者需要將鏡頭分別對準特定食材,才能夠判斷卡路里的數字;所計算出的卡路里只是參考值,實際數字會因為餐點製作過程的不同而有所誤差。

最後,Bixby會將數據同步到 Samsung Health App,讓使用者確認卡路里攝取量和運動量是否成正比。不過三星還未透露這項 Bixby新功能何時會正式推出。

醫師臨床手術訓練的未來利器

Photo Credit: Logoscope

培訓一位能夠獨立進行手術的專業醫生一直是極為困難且具挑戰性的任務,這也是為什麼全球專業醫療人員的數量一直存在缺口的重要原因之一。透過AR技術的應用,或許能提供醫療從業人員訓練的契機,同時也增進醫療機構 的人才培訓 效率並降低人才 養成成本。

想像一下,在進行一項新的手術教學時,所有學員戴上AR眼鏡,除了可以清楚看見執刀醫師現場的實際操作,更可連結課程資料鏈,在學員面前顯示手術的步驟、患者的即時狀態等手術進行的必要資訊,增進學習的效率。另外,因為現場空間限制無法親自跟刀的學員,亦可在同步教室學習手術的進行,或是更進一步,利用AR技術,讓手術的相關訓練不再有時空的限制,隨時隨地都可進行,試圖解決偏鄉醫療及相關人員訓練困難的問題。

隨著醫療技術日新月異,當今手術追求更快的傷口癒合速度、對人體更小的傷害之趨勢下,手術日趨精細、複雜,執刀人員的養成更是需要大量的練習,AR技術亦可在此助上一臂之力。舉例來說:進行白內障手術的過程中,最關鍵也最困難的一個步驟,是要用一個非常細的鑷子,在水晶體表面撕出一個完美的圓圈。這需要非常多次地練習才能駕輕就熟。透過AR,受訓醫生可以一再練習自己尚不熟悉的步驟。這些潛力,使AR成為未來手術訓練的利器潛力無窮!

讓醫師擁有透視眼,腫瘤無所遁形

Photo Credit: Philips

飛利浦(Philips)宣布,利用其世界首創之AR 技術結合醫療影像處理系統,成功為病患完成複雜的脊椎手術。擁有此系統,醫生就像是戴上透視眼鏡一般,患者的體表、組織、骨骼、腫瘤瞬間無所遁形!

此技術透過高解析度光學相機結合飛利浦過去的環繞式 X 光系統,可利用患者體表影像與X光影像數據,建構出 3D 的人體解剖影像。讓醫師有別於傳統手術,不需切開患者背部即可事先了解病患的身體立體結構,以利手術前各步驟的規劃及植入物設計;並於手術中使用AR自動導航系統,將欲植入物精準引導至正確位置;手術後,此儀器可直接判定植入位置是否正確,不必再利用電腦斷層掃描(CT)進行檢測,降低病人輻射暴露劑量。

微創手術擁有病患傷口小、失血量少、減少體內組織傷害、縮短手術恢復期等優點,儼然成為近年來醫療手術發展趨勢。醫師僅在病患身上開幾處小孔,將各式手術器械經由這些小孔伸入病患體內進行手術,微創手術使醫師的視野大幅縮小,因此必須依賴大量即時影像以及手術導航系統,來幫助了解病患體內的即時情況。這只是AR技術應用於醫療手術的一個開端,可以預見在未來AR技術將持續協助醫生更精準地完成手術,也讓病患能更安全地接受治療。

只是個開始,AR於生醫領域的應用方興未艾

Photo Credit: AR Eyewear

俗話說:「預防勝於治療」,或許在不遠的將來,透過AR技術,可以在我們健康即將亮起紅燈時,眼鏡會自動跳出建議多休息、多喝水、別再熬夜的貼心提醒,除了讓使用者更健康,也讓保險公司省下大筆的醫療開銷;針對慢性病的患者,提醒其記得按時服藥、抵擋不住忌口食物的誘惑時,給予強烈的警告,協助醫療院所、藥廠增加治療病患的效率及降低成本。而在臨床環境,AR應用於醫療人員訓練、增加醫生看診的效率以及手術的成功率,近年來呈現顯著地成長。如果對於AR如何幫助醫生在治療時更專注於病患本身感到好奇;想知道台灣究竟有什麼厲害的生醫AR團隊? 為什麼AR技術應用於醫療比VR更普及?請參見「擴增實境AR│翻轉醫病關係之使用者體驗」

參考資料
The Top 5 Trends In Customer Experience For Healthcare (Forbes)
一次搞懂虛擬實境 VR、混合實境 MR、擴增實境 AR (INSIDE)
AI 加上 AR,手機可即時翻譯算卡路里(科技新報)
醫生戴AR眼鏡做手術 患者成了「透明人」 (壹讀)
飛利浦開發 AR 技術,應用於人體脊椎手術(科技新報)

撰文:王威傑
核稿:卓筱涵

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