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虚拟现实技术在骨科领域的研究进展
虚拟现实技术已经应用于很多领域并取得极大发展,近年来虚拟现实技术在医学方面应用越来越多,可促进医学进步、提高医生临床技能.本文就虚拟现实技术在骨科领域的研究进展进行综述,包括虚拟现实的定义及特点、骨科教学、手术培训、术前计划、术中导航、术后康复训练、虚拟现实技术在骨科的发展潜力等.
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虚拟现实平台在脊柱畸形截骨矫形手术中的应用
[目的]探讨术前虚拟现实(virtual reality,VR)平台辅助下脊柱截骨矫形手术治疗脊柱畸形的临床疗效.[方法]回顾性分析2016年5月～2017年7月本院收治的12例脊柱畸形患者的临床资料,其中6例患者(VR组)应用VR平台进行规划:术前将三维CT图像导入VR平台、自动生成三维重建模型、截骨工具虚拟截骨、自动生成截骨后模型、挑选合适的截骨方式;6例患者(传统组)为传统截骨矫形治疗.比较两组的手术时间、出血量、围术期并发症及术后矫正率.[结果] 12例患者均顺利完成手术,未出现神经血管损伤、硬脊膜撕裂等并发症.VR组的手术时间、出血量均小于传统组,侧凸Cobb角矫正率及后凸Cobb角矫正率均大于传统组,但差异没有统计学意义.[结论] VR平台能模拟脊柱截骨后效果,在脊柱畸形截骨矫形手术的个体化治疗上具有发展潜力.
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推拿手法数字化研究进展
推拿手法是否标准直接决定其疗效.传统推拿手法虽有一定操作规范,但其自身具有的非定量性特点,导致其在传承、学习与训练中遇到诸多问题,在发挥临床疗效方面也未能尽如人意.通过分析推拿手法特点及其技术发展瓶颈,回顾总结实现推拿手法数字化的途径和代表性研究方法,展望未来探索构建“手法-信号-特征-分类识别-反馈”研究体系的紧迫性和必要性,期望为传统推拿手法数字化研究与临床应用提供帮助.参考文献34篇.
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脊柱疾病虚拟手术系统的初步研究
目的 建立基于64排CT图像数据的计算机辅助三维立体脊柱手术模拟系统,为术前进行精确设计手术方案及达到术后良好效果提供真实可靠依据.方法 对人体64排CT切片数据进行感兴趣区域图像分割和边缘提取,采用面绘制技术对提取的轮廓序列进行三维数据生成,建立适用于虚拟手术的脊柱三维重建模型,采用Freeform虚拟手术软件和Phantom力反馈系统,初步以腰椎间盘突出后路减压椎间盘摘除术为例,进行虚拟手术,并且以动态动画形式演示.结果 初步建立了脊柱疾病虚拟手术系统,完成了腰椎后路椎间盘摘除虚拟手术模型,以动态形式成功演示了椎间盘突出手术仿真模拟,手术过程真实逼真,立体可视化效果好,并可进行反复演练,预测手术效果.结论 腰椎三维立体可视化模拟手术系统的建立,为腰椎术前手术方案制定提供实用有效的技术手段和全新的科学方法 .
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虚拟现实和增强现实技术在口腔医学领域中应用的研究进展
近年来,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术发展迅速,给很多行业带来了颠覆性的改变.近5年来,VR与AR技术在口腔医学中的应用范围越来越广泛,主要包括临床教学、术前设计和术中导航3个方面,相较于传统技术具有诸多优势.VR与AR技术的应用必将为医生提供更多的帮助,让手术变得更加精准、客观和高效,进一步提高医疗服务质量,使患者和医生都能从中获益.
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虚拟现实技术在物质依赖评估与治疗中的应用
物质使用障碍是复杂的慢性脑疾病,涉及神经生物、心理和社会多方面因素.虚拟现实技术作为一种新兴的人机交互技术,能让使用者沉浸于人造虚拟环境中,对物质使用障碍者的渴求进行干预.目前,虚拟现实技术在物质使用障碍领域正受到越来越多的关注,本文回顾了虚拟现实技术在物质依赖治疗评估中的应用,希望为其将来在物质使用障碍领域发挥更大的作用.
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女性内生殖器畸形的虚拟现实研究
目的:探讨女性内生殖器畸形的虚拟现实检查方法及其临床意义.方法:应用1.5-T GE MR系统对内生殖器畸形女性患者进行盆部扫描,将MRI信息导入RadioDexter 1.0系统重建三维结构,在Dextroscope工作站可视化环境下进行处理和研究,分析女性内生殖器的形态改变和空间比邻关系.结果:在虚拟现实可视化环境下成功对女性内生殖器畸形进行处理和分析,获取女性内生殖器畸形的详细信息.结论:基于MRI影像的虚拟现实可视化技术能较准确地诊断女性内生殖器畸形并指导畸形矫正手术.
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虚拟现实视频游戏对脑性瘫痪患儿粗大运动功能的影响
目的 研究虚拟现实视频游戏对脑性瘫痪(脑瘫)患儿粗大运动功能的影响.方法 选择2015年4月至2017年4月于郑州大学第五附属医院就诊的56例脑瘫患儿为研究对象,患儿年龄为(5.4±1.2)岁(5～7岁).根据粗大运动功能分级系统(GMFCS)评估结果患儿均位于I～Ⅱ级.所有患儿按照随机数字表法分为视频游戏组和常规锻炼组,分别进行为期6周的功能锻炼,评价指标包括平均练习时间,6 min步行测试(6MWT)及粗大运动功能测量挑战模块(GMFMS-CM)测量评估.结果 视频游戏组患儿的视频游戏平均练习时间为(44.2±6.1) min,干预过程中治疗者的鼓励工作较为重要,技术方面的问题也占较高比例,需重视研究起始的技术指导和培训;Liken量表平均反馈情况提示,研究中采用的练习项目适合患者群体;视频游戏组GMFMS-CM研究结果显示,经干预后患者的评分显著改善[平均差值为4.8分,四分位数(IQR)4.68,Z=-2.025,P=o.035],常规锻炼组整体呈上升趋势但无显著性差异;6MWT测试结果显示,视频游戏组的平均水平显著增加(平均差值69.1 m,IQR 40.2 m,Z=-2.108,P=0.045),常规锻炼组则显著低于视频游戏组研究对象的平均水平,并且在研究时间段内基本无显著性改变.结论 对于脑瘫患儿,在常规功能康复锻炼的基础上予家庭式的虚拟现实视频游戏练习能够延长患儿锻炼的时间,另一方面能够显著改善患儿的肢体运动功能,从而有利于提高患儿的生活质量和自理能力.
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虚拟现实手术模拟仪在白内障手术培训中的运用
我院与国际奥比斯合作于2007年7～8月首次将虚拟现实眼科手术模拟仪(EYESI Surgical simulator)运用到白内障手术培训中,结果报告如下.
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虚拟实践刍议
虚拟实践既不是客观的物质的活动,也不是半物质半精神的实践形式,而是在虚拟技术的基础上,以"影像符号"或"数字符号"为中介进行的一种主观认识活动.虚拟实践由于它本身的特点,使得它能够超越现实实践的某些局限,因而具有独特的价值.
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Web3D技术在医学教育中的应用研究
Web 3D技术是虚拟现实技术的一种实现形式,它呈献知识信息方式上有其独特的优势.Web 3D技术为医学院校学生提供了难得的虚拟学习环境和学习情境体验,解决了当代医学院校所存在的如实验器材落后、教学模具缺乏、标本不足等诸多问题.该文介绍了Web 3D技术的基本概念并在此基础上探讨了Web 3D技术在医学教学中的相关应用.
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虚拟现实技术在医学领域的应用
虚拟现实(VR)是一种多元信息融合而创造的一种新型人机交互状态,可调动用户所有的感知通道(视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等一般感觉,平衡感、超失重感、加速度感等物理反应)来感知计算机模拟的虚拟世界,使之产生身临其境的感觉[1].目前,虚拟现实技术已运用于多个领域,如媒体、网游、电影、工程、勘测、高等教育、医学等.在医学领域,VR主要用于手术模拟、教学、远程医疗、康复训练、心理治疗、针灸研究等.本文将从虚拟现实技术发展开始展开,逐一探讨在医学领域中的应用情况.
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中药饮片数字化3D标本资源开发的探索研究
中药饮片辨识是学生学习《中药学》课程中必须掌握的基本功.文章从制作专用旋转台、饮片选材、摄像技巧、图片处理方法、3D动画合成等多方面探索中药饮片360°数字化标本制作,用虚拟现实全景技术全方位展示中药饮片的性质与特征,以期解决中药饮片实物制作工作量大、时间周期长、损耗严重、储存困难、资金消耗巨大的难题,使中药饮片标本收藏数字化、操作互动化、传递网络化、资源共享化.
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分散患者注意力对手部伤口换药疼痛的影响
目的 观察虚拟现实技术分散患者注意力缓解手部伤口换药疼痛的效果,以寻找更有效的减痛措施.方法 将98例手部伤口换药的患者随机分为观察组和对照组各49例,对照组采用常规方式换药,观察组在此基础上使用虚拟现实技术分散注意力.使用视觉模拟量表评估两组患者换药前、换药中的疼痛感,使用投入感问卷测量观察组患者对虚拟环境投入情况.结果 观察组换药中疼痛评分显著低于对照组(P＜0.01),观察组换药时的投入感与疼痛感呈负相关(P＜0.05).结论 虚拟现实技术因能增加患者的投入感而获得较好的减痛效果.
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虚拟现实技术在儿童乳牙拔除术中的应用
目的 探索虚拟现实技术分散注意力疗法缓解儿童乳牙拔除术中疼痛的效果.方法 将120例5～12岁需拔除乳牙的患儿纳入试验,按就诊先后顺序分配到观察组和对照组各60例.对照组患儿接受常规方法拔牙,观察组患儿在常规拔牙的基础上于拔牙前5 min使用虚拟现实系统直至拔牙结束.结果 观察组患儿拔牙时疼痛程度显著低于对照组(P＜0.01).结论 虚拟现实技术分散注意力疗法能有效缓解患儿乳牙拔除术中的疼痛,但游戏方法稍显简单,应针对不同年龄患儿研发适合的游戏.
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虚拟现实训练对认知障碍的脑卒中偏瘫患者的影响
目的:探讨虚拟现实训练对存在认知障碍的脑卒中偏瘫患者认知功能、下肢功能和ADL的影响.方法:将40例存在认知障碍的脑卒中偏瘫患者随机分成观察组和对照组,每组20例,2组患者均进行常规的肢体功能康复治疗,观察组在常规治疗的基础上增加虚拟现实训练.治疗前后分别对2组患者采用简易精神状况检查量表(MMSE)、“起立-行走”计时测试和Barthel指数进行评定.结果:治疗4周后,2组MMSE评分及Barthel指数均较治疗前明显提高(P＜0.05),观察组上述评分高于对照组(P＜0.05).2组起立-步行时间均较治疗前明显降低(P＜0.05),观察组低于对照组(P＜0.05).结论:虚拟现实技术的应用对存在认知障碍的脑卒中偏瘫患者步行能力的提高、认知功能的恢复和ADL的改善有很大的帮助,是一种很有效的康复手段.
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虚拟现实技术对小脑卒中患者静态平衡功能及稳定极限范围的影响
目的:观察虚拟现实技术(VR)对小脑卒中患者静态平衡功能及稳定极限范围的影响.方法:小脑卒中患者71例随机分为观察组36例和对照组35例,观察组接受VR游戏训练,对照组接受常规平衡训练.分别于训练前、训练4周后采用平衡测试仪对所有患者的身体压力中心移动面积和稳定极限进行测量.结果:治疗4周后,2组患者在睁眼和闭眼条件下的摆动有效面积、摆动路径长度、平均摆动速度值与治疗前比较均显著下降(均P<0.05);2组间比较,在睁眼和闭眼条件下的平均摆动速度值无显著差异,但观察组摆动有效面积、摆动路径长度值下降更为显著(均P<0.05).治疗后,2组治LOS值均较治疗前显著提高(均P<0.05),且观察组高于对照组(P<0.05).结论:基于VR的平衡训练较常规的平衡训练能更有效地改善小脑卒中患者的静态平衡功能和稳定极限范围.
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脑损伤患者前瞻性记忆的临床评估及训练
目的:评估脑损伤患者前瞻性记忆受损情况,并探讨其训练策略.方法:30例脑损伤患者,随机分为训练组和对照组各15例,均给予药物、高压氧、物理疗法及传统疗法治疗.训练组同时进行计算机模拟现实环境刺激下的康复训练.治疗前后进行Rivermead行为记忆评分.结果:治疗4周后,训练组Rivermead评分明显高于对照组,模拟现实环境刺激下任务完成情况明显改善(P＜0.01).结论:计算机模拟现实技术既能对脑外伤患者前瞻性记忆受损情况进行评定,又能对其记忆功能进行训练,简单易行,且行之有效.
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天轨步行结合虚拟现实康复训练改善脑卒中患者下肢运动功能及平衡能力的疗效观察
目的：：观察天轨步行结合虚拟现实康复训练对脑卒中患者的下肢运动功能及平衡步行能力的影响。方法：选取50例脑卒中后下肢瘫患者,随机分为观察组和对照组,每组25例。其中,对照组予常规方案康复治疗(神经肌肉电刺激、针灸、激励强化训练和关节活动度训练、坐位和站位平衡训练、步行功能训练及日常生活活动能力训练等)。观察组在对照组方案的基础上增加天轨移位式步行结合虚拟现实康复训练。于治疗前、治疗4周后分别采用 FMA、BBS 及 Barthel 指数对2组进行评测。结果：治疗4周后,2组 FMA、BBS 及 Barthel 指数评分均较治疗前明显提高(P <0.05),且观察组更优于对照组(P <0.05)。结论：天轨移位式步行结合虚拟现实康复训练能够提高脑卒中后偏瘫患者下肢运动功能及平衡能力,值得临床运用、推广。
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脑卒中患者上肢康复训练系统研究进展
脑卒中是常见的致残疾病之一,其中70％～85％的患者伴有偏瘫[1].脑卒中6个月以后,因偏瘫而需住院行康复治疗的患者中,只有60％能够达到独立进行些简单日常活动的能力[2-3].约有85％伴有上肢功能障碍,其中55％～75％在发病3～6个月时仍有上肢功能障碍[4-5].研究表明,除手术和药物治疗外,科学的康复训练对脑卒中偏瘫患者的肢体功能康复起着重要的作用[6].本文对脑卒中患者上肢康复训练系统研究现状与进展进行综述.
