VR在醫療領域的應用分析虛擬現實與醫療的融合將為傳統醫療行業帶來全新變革。虛擬現實具有逼真的場景呈現、事前可規劃性和過程可重復性，可有效解決醫療行業面臨的實操風險高、可重復率低、培訓資源短缺等問題。內容參考吳階平醫學基金會、虛擬現實產業聯盟、賽迪智庫電子信息研究所2019年10月發布的《虛擬現實醫療應用白皮書》。VR在醫療領域的應用分析虛擬現實與醫療的融合將為傳統醫療行業1次級目錄發展現狀國內發展現狀國外發展現狀主要發展方向虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實+個性化健身虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實+醫學護理虛擬現實+康復訓練虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實+臨床輔助科研進展國外高校科研進展國內高校科研進展發展展望次級目錄發展現狀2一、發展現狀全球范圍內，虛擬現實等信息技術應用所驅動醫療健康服務的數字化轉型正在展開。在數字化醫療趨勢的推動下，國內外醫院正在逐漸使用虛擬現實技術進行培訓和手術，虛擬現實醫療正獲得更多醫生和患者的認可與肯定。據IDC數據，虛擬現實醫療應用市場規模正逐年擴大，預計2022年將達到17億美元，2018到2022年的市場復合增長率預計為105.6%。虛擬現實在醫療領域的應用涉及手術模擬、技能培訓、手術輔助、心理治療等多個領域。現有國內虛擬現實技術方案主要集中在醫學教育領域，覆蓋市場在60%以上。在臨床方面，虛擬現實技術使用率較低，體驗感還沒有得到醫生和醫療機構的普遍認可，屬于科研拓展階段，還未形成完善的商業閉環。一、發展現狀全球范圍內，虛擬現實等信息技術應用所驅動醫療健康3一、發展現狀（一）國內發展狀況VR技術與醫療融合的主要應用方向包括虛擬手術培訓、強化臨床診斷、遠程醫療、心理疾病治療、護理學和康復訓練、產品研發等。在模擬手術領域，經驗豐富的外科醫生可以利用虛擬手術室學習和探索新技術，或者進一步深化掌握具體手術操作步驟。在培訓領域，醫學生能夠以身臨其境的方式學習人體解剖、臨床等相關知識。1、VR醫療發展現狀一、發展現狀（一）國內發展狀況VR技術與醫療融合的主要應用4一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫療發展現狀（1）VR剖腹產手術模擬一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫5一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫療發展現狀（2）VR胸腔穿刺術模擬一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫6一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫療發展現狀（3）VR手術直播培訓由于醫學生無法進入手術室學習，VR直播可同步播放手術室中的實時情況，使醫學生能身臨其境地觀摩學習手術。國內已將VR技術應用于腦脊髓血管解剖、腦血管造影手術的專業直播與技術培訓中。一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫7一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫療發展現狀（4）VR解剖學教室一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫8一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀AR技術與醫療融合的主要應用方向包括醫學教育、中醫藥教育、輔助手術、遠程醫療、醫療檢測等。國內科技公司現有的AR醫療產品主要針對醫院和第三方實驗室，包括硬件、應用軟件等。在醫學教育方面，已經成熟的應用有利用AR技術尋找靜脈注射用血管。在實際醫護工作中，小孩的血管比較纖細或者部分患者血管凹陷的情況給護理工作帶來了很大挑戰。AR技術可以在患者身體上投射出血管圖形，讓護士準確定位注射用血管，避免操作失誤對患者的傷害。一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀AR技9一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀在中醫藥教育方面，將AR技術與中藥材圖譜相結合，可將中藥植株和飲片立體地展現出來；在針灸教學過程中，AR技術可以為學生展現出虛擬人體模型，演示穴位定位、進針手法等教學過程。在遠程醫療方面，可以通過AR眼鏡直接傳輸手術情況給遠方專家組，專家可以通過遠程輔助技遠程給手術主刀醫生提供意見。在醫療檢測方面，部分醫院進行了一些嘗試，如通過AR全息眼鏡觀察人體結構、通過AR技術監測患者生命體征等。一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀在中醫藥10一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型應用案例:（1）AR技術輔助下顱內血管畸形切除手術2018年11月，國內某醫院完成AR技術輔助下兒童顱內血管畸形切除手術。手術借助AR技術將患兒的病變位置、血管和組織以三維（3D）圖像方式呈現給醫生。以往，醫生在查看二維（2D）影像資料時，需要通過空間想象來疊加，AR技術能三維再現影像，提高手術的精準度和安全性。一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型11一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型應用案例:（2）救護車內5G+AR醫療急救2019年7月，國內某醫院順利完成5G+AR醫療急救演練。在接到急救電話后，醫院調配置5G城市應急救援系統的“5G救護車”前往，從患者被抬上“5G救護車”的一刻起，車上的急救人員與醫院急診搶救醫護團隊實現“零時差”對接。救護車內的醫護人員采取5G網絡聯動方案，佩戴AR眼鏡，與醫院內專家進行遠程AR診療。通過AR眼鏡，院內專家可實時監測患者病情變化，進行遠程會診指導急救，爭分奪秒搶救患者。一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型12一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型應用案例:（3）5G+AR智慧醫療一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型13一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型應用案例:（3）5G+AR智慧醫療一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型14一、發展現狀（一）國內發展狀況3、政策環境發展情況2017年以來，我國多個部委陸續出臺了多份推動虛擬現實技術產業發展及醫療領域應用的相關政策，持續提升對虛擬現實醫療技術研發、產品消費、市場應用的支持力度。一、發展現狀（一）國內發展狀況3、政策環境發展情況201715一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀VR技術與醫療融合的主要應用方向包括機器人手術、恐懼癥治療、手術模擬和技能培訓等。此外，VR醫療在患者教育、心理健康和心理治療等方面也發揮著重要作用。典型應用案例:（1）VR手術模擬器VR+醫療的主流應用領域是通過VR技術訓練外科醫生。國外VR公司將3D技術和VR相結合，研發出各種手術模擬器。外科醫生戴好特定的VR眼鏡后，可以通過模擬器實施各種手術。其中手術刀的角度、操作力度等均能體現在虛擬患者身上（圖1.5）。一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀VR技16一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀典型應用案例:（2）VR病灶重現在VR技術的幫助下，患者可以和醫生一起“走進”他的身體里，進而制定更精準的治療方案。國外有VR公司為每名患者量身定制一個360°的虛擬現實世界，通過VR技術將患者身體的病灶重現（圖1.6）。醫生可以邀請患者一起“鉆”進這個世界，共同商量制定治療方案，并通過反復模擬操作最終實現手術風險的顯著降低。一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀典型應用17一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀典型應用案例:（3）VR改變幻肢感受國外某研究院利用VR技術和神經刺激技術，幫助截肢者改變“幻肢”感受，結合視覺和觸覺誘騙截肢者的大腦，讓假肢的使用更簡單、自然。截肢者戴上VR頭盔可以看到虛擬假肢（圖1.7）。通過對截肢患者殘肢的神經施加人工觸覺，同時虛擬假肢的食指會在受刺激的觸摸感覺中同步發光，從而產生幻肢和假肢是同一個肢體的錯覺。一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀典型應用18一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀在AR技術與醫療融合領域，國外研究機構正在開發AR系統，可以將計算機體層攝影（CT）、磁共振成像（MRI）、X射線或超聲掃描的2D診斷圖像轉換為3D圖像。該技術可以提供患者正常解剖和病變圖像，這些圖像在手術中可顯示在患者體表，協助醫生準確定位，節省手術時間。在遠程手術中，世界各地的外科醫生團隊還可以通過AR技術協同工作。該技術已基本成熟，但遠程手術需要能夠在大約70毫秒內顯示信息，網速還是一大挑戰。一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀在AR19一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用案例（1）AR輔助脊椎手術一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用20一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用案例（2）AR解剖教學系統一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用21一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用案例（3）AR靜脈掃描儀一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用22一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用案例（4）AR手術視覺指南一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用23二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓將虛擬現實技術與醫學教育相結合進行人才培養，發展虛擬現實醫學教育是當前的重點。根據2018年《中國衛生健康統計年鑒》，2018年我國衛生技術人員已達758萬，預計到2020年全國衛生計生人才總量將達1255萬人。按照衛健委要求，我國醫院的醫生和護士比例應為1：2，重要科室醫生和護士的比例應是1：4。但全國實際的醫護比例僅為1：0.61，與1：2.7的國際水平相差很大。醫護比例短期內存在5~20倍差距，醫護人才培養空間巨大。2018年有60所一本類院校開設護理專業，畢業人數1.2萬人，每年人才缺口10~20萬。二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓將虛擬現實技術與24二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實在醫學教育方面的典型案例1、VR全景視頻培訓二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實在醫學教25二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實在醫學教育方面的典型案例2、VR手術模擬培訓二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實在醫學教26二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實技術一方面能增進健身的趣味性，讓高強度的訓練變成舒適的的游戲體驗；另一方面能提供精準的技術指導，有助于用戶更快的學習技術動作，更有效達到訓練目標。虛擬現實在健身方面的典型應用案例1、VR健身場景模擬二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實技術一方面27二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面的典型應用案例2、VR健身場景模擬+數據化二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面28二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面的典型應用案例3、AR虛擬健身教練二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面29二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面的典型應用案例4、AR健身鼓勵軟件系統二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面30二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實技術在國外已較多應用于治療各種心理障礙疾病，如退伍老兵創傷后遺癥、殘障人士幻肢痛、兒童多動癥、自閉癥和認知功能障礙等，甚至對于改善恐高癥、幽閉恐懼癥、飛機恐懼癥都有效果。虛擬現實在心理治療方面的典型應用案例1、VR焦慮恐懼治療二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實技術在國31二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實在心理治療方面的典型應用案例2、VR恐高癥治療二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實在心理治32二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實在心理治療方面的典型應用案例3、VR強迫癥治療二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實在心理治33二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理新入職護士在護理操作中相對容易出錯，可能加重患者痛苦。因此需要提升操作技能，獲得認識問題的經驗，提高解決問題的能力。可以借助VR技術針對特殊病癥、復雜的臨床手術以及一些難以在現實中模擬的場景展開培訓、教學，還可以通過VR中內定的安全操作范圍對學員培訓進行約束及提醒。虛擬現實在護理學方面的典型應用案例1、VR導尿術模擬二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理新入職護士在護理操作34二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面的典型應用案例2、VR乳腺癌術后護理二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面35二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面的典型應用案例3、VR圍術期壓瘡管理二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面36二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面的典型應用案例4、VR心肺復蘇教學及考核二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面37二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練VR康復訓練是指有各種運動障礙的人群，通過在3D虛擬環境中做自由交互以達到自理生活、自由運動、解除心理障礙的訓練。傳統的康復訓練不但耗時耗力、單調乏味，而且訓練強度和效果得不到及時評估，很容易錯失訓練良機，而結合3D虛擬仿真技術的康復訓練可以較好解決這一問題，對完全喪失運動能力的患者也有獨特效果。VR康復訓練系統通過輸入設備（如數據手套、動作捕捉儀）把患者的動作傳入計算機，并從輸出反饋設備得到視覺、聽覺或觸覺等多種感官反饋，最終最大限度地恢復患者的部分或全部機體功能。這種訓練方法不但大大節約了訓練的人力物力，而且可以有效激發患者參與治療的積極性，變被動治療為主動治療，提高治療效率。二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練VR康復訓練是指有38二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的典型案例1、VR肢體運動訓練二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的39二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的典型案例2、VR認知功能訓練二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的40二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的典型案例3、VR防治老年癡呆二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的41二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療2010年，世界衛生組織發布的《視力殘疾全球數據報告》指出，全球約有2.46億人視力低下（患病率3.65%），3900萬人目盲（患病率0.58%），其中我國共有6726.4萬人視力低下（患病率27.3%），824.8萬人目盲（患病率20.9%）。針對這一問題，市場上主要是提供助視器給患者，讓患者通過適當的訓練，能夠最大限度地獨立生活。然而這類產品使患者無法自由參與外部活動，且需要借助多個產品（如閱讀器、盲杖、導盲犬等）來輔助生活，使用條件苛刻。新近也出現App類移動端產品，但功能相對有限。用戶體驗不佳與日益增強的消費需求催生了一些新產品，如借助可穿戴設備幫助出行、通過虛擬現實技術治療或輔助視力受損。二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療2010年，世42二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實在視力障礙治療方面的典型應用案例1、VR眼球追蹤治療視力障礙二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實在視力障43二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實在視力障礙治療方面的典型應用案例2、VR距離調節治療視力障礙二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實在視力障44二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助隨著虛擬現實技術的逐步成熟，AR和VR技術正在向患者管理、醫療運營維護、檢測診斷、治療康復等環節擴展。通常情況下，實習醫生只能通過反復觀摩手術操作錄像，學習外科手術操作技巧。即使是資深外科專家在動手術之前，也需要花費大量時間去反復仔細研究患者的各種2D圖像，以確定最佳手術方案。VR和AR技術可以有效提高醫生操作技巧，提高診療效率。二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助隨著虛擬現實技術的逐45二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助虛擬現實在臨床輔助方面的典型應用案例1、VR鎮定劑二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助虛擬現實在臨床輔助方46二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助虛擬現實在臨床輔助方面的典型應用案例2、AR+3D醫學成像技術二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助虛擬現實在臨床輔助方47二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助虛擬現實在臨床輔助方面的典型應用案例3、AR外科手術可視化系統二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助虛擬現實在臨床輔助方48三、科研進展（一）國外高校科研進展美國紐約州立大學、德克薩斯大學和哈佛大學研究人員開發模擬了多個可能會導致抑郁癥的場景，幫助青少年了解大腦運作模式，從而學會如何控制自己以及如何更好地改變自己行為。華盛頓大學研發了一項幫助介入放射科醫生實現在微血管中安全精準的3D實時導航的新VR技術。美國杜克大學研發了基于虛擬現實的模擬和腦波控制的機器人套裝，幫助8位嚴重脊髓損傷患者經過12個月訓練計劃恢復對下肢部分神經控制。德國漢堡大學開發了VOXEL-MAN虛擬平臺，建立了融合醫學影像學領域優秀成果及完備的醫學知識庫系統的三維可視化人體模型，用以模擬解剖、外科手術、放射成像、測量距離等。近年來，國外多個高校及科研機構致力于推動虛擬現實醫療產業技術創新發展。三、科研進展（一）國外高校科研進展美國紐約州立大學、德克薩斯49三、科研進展（一）國外高校科研進展近年來，國外多個高校及科研機構致力于推動虛擬現實醫療產業技術創新發展。加拿大多倫多大學研發了高性能計算與具有高度沉浸感的可視化技術相結合的SGIOnyx3800系統，使研究人員能夠更有效地研究分子間的相互作用，運用應用軟件完成計算化學所需的繁瑣數字計算，進行新藥物開發。加拿大Sunnybrook醫院通過虛擬現實技術幫助患者減輕術前焦慮。日本東京大學重點研發了VR可視化、開發虛擬全息系統，使用頭戴式顯示器可在建筑群中漫游。三、科研進展（一）國外高校科研進展近年來，國外多個高校及科研50三、科研進展（二）國內高校科研進展國內部分高校及科研院所也已開展虛擬現實在醫療領域的技術創新研究。北京航空航天大學在可交互人體器官數字模型及虛擬手術、虛實融合環境關鍵技術及應用、數據驅動的虛擬場景生成方面取得大量成果。北京師范大學虛擬現實與可視化技術研究所建立了包含680套中國人完整顱面數據的數據庫，顱面形態學知識分析模型和顱面統計變形模型。復旦大學研究團隊開發了一款針對認知功能障礙患者的VR游戲，使用戶身臨其境通過多場景交互游戲，刺激訓練使用者的計算力、記憶力、注意力、執行功能等進行多項認知功能。三、科研進展（二）國內高校科研進展國內部分高校及科研院所也已51四、發展展望（一）虛擬現實醫療的細分領域將不斷拓展虛擬現實技術在醫療健康領域的發展，源自于醫療健康領域本身的需求和發展。隨著虛擬現實體驗感和醫學專業性的提升，虛擬現實技術應用將逐漸從科研實驗室到應用級平臺推進，最終融入日常臨床工作。（二）虛擬現實醫療的產業生態將日益豐富虛擬現實醫療產業會產生生態化的繁榮，虛擬現實技術會延伸到醫療工作的各個方面。從虛擬現實技術和設備的維度，關聯硬件頭顯、傳感器、空間定位、人工智能解算、5G通訊、軟件開發、遠程診療、遠程教學等平臺。從醫療健康行業的維度，關聯醫院及醫療機構、醫療器械、急救醫學、醫療影像學、生物制藥、腦科學精神類治療、醫學教學模擬醫學等。四、發展展望（一）虛擬現實醫療的細分領域將不斷拓展虛擬現實技52四、發展展望（三）虛擬現實醫療對專業隊伍的需求將更加迫切虛擬現實醫療行業需要真正專業和長期耕耘的隊伍持續支持行業的發展。虛擬現實設備提供商需要深入理解臨床醫學、醫藥類分子生物學、醫療精神治療、醫療康復治療、醫學教學等領域對設備精密程度、反饋特性、材料的要求，進一步提升顯示清晰度、定位精確度、佩戴舒適性，提高和改善設備的使用體驗。虛擬現實醫療內容集成商需要與醫學院、醫院和其他醫療機構深入合作，對于虛擬現實在具體醫療細分領域的應用有足夠的認識和理解，具備軟硬件開發的綜合能力和互聯網化的平臺開發和運營能力。四、發展展望（三）虛擬現實醫療對專業隊伍的需求將更加迫切虛擬53學習活動分小組在網絡上搜集、整理、報告虛擬現實技術在醫療領域中應用的案例。學習活動分小組在網絡上搜集、整理、報告虛擬現實技術在醫療領域54VR在醫療領域的應用分析虛擬現實與醫療的融合將為傳統醫療行業帶來全新變革。虛擬現實具有逼真的場景呈現、事前可規劃性和過程可重復性，可有效解決醫療行業面臨的實操風險高、可重復率低、培訓資源短缺等問題。內容參考吳階平醫學基金會、虛擬現實產業聯盟、賽迪智庫電子信息研究所2019年10月發布的《虛擬現實醫療應用白皮書》。VR在醫療領域的應用分析虛擬現實與醫療的融合將為傳統醫療行業55次級目錄發展現狀國內發展現狀國外發展現狀主要發展方向虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實+個性化健身虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實+醫學護理虛擬現實+康復訓練虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實+臨床輔助科研進展國外高校科研進展國內高校科研進展發展展望次級目錄發展現狀56一、發展現狀全球范圍內，虛擬現實等信息技術應用所驅動醫療健康服務的數字化轉型正在展開。在數字化醫療趨勢的推動下，國內外醫院正在逐漸使用虛擬現實技術進行培訓和手術，虛擬現實醫療正獲得更多醫生和患者的認可與肯定。據IDC數據，虛擬現實醫療應用市場規模正逐年擴大，預計2022年將達到17億美元，2018到2022年的市場復合增長率預計為105.6%。虛擬現實在醫療領域的應用涉及手術模擬、技能培訓、手術輔助、心理治療等多個領域。現有國內虛擬現實技術方案主要集中在醫學教育領域，覆蓋市場在60%以上。在臨床方面，虛擬現實技術使用率較低，體驗感還沒有得到醫生和醫療機構的普遍認可，屬于科研拓展階段，還未形成完善的商業閉環。一、發展現狀全球范圍內，虛擬現實等信息技術應用所驅動醫療健康57一、發展現狀（一）國內發展狀況VR技術與醫療融合的主要應用方向包括虛擬手術培訓、強化臨床診斷、遠程醫療、心理疾病治療、護理學和康復訓練、產品研發等。在模擬手術領域，經驗豐富的外科醫生可以利用虛擬手術室學習和探索新技術，或者進一步深化掌握具體手術操作步驟。在培訓領域，醫學生能夠以身臨其境的方式學習人體解剖、臨床等相關知識。1、VR醫療發展現狀一、發展現狀（一）國內發展狀況VR技術與醫療融合的主要應用58一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫療發展現狀（1）VR剖腹產手術模擬一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫59一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫療發展現狀（2）VR胸腔穿刺術模擬一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫60一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫療發展現狀（3）VR手術直播培訓由于醫學生無法進入手術室學習，VR直播可同步播放手術室中的實時情況，使醫學生能身臨其境地觀摩學習手術。國內已將VR技術應用于腦脊髓血管解剖、腦血管造影手術的專業直播與技術培訓中。一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫61一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫療發展現狀（4）VR解剖學教室一、發展現狀（一）國內發展狀況國內典型應用案例:1、VR醫62一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀AR技術與醫療融合的主要應用方向包括醫學教育、中醫藥教育、輔助手術、遠程醫療、醫療檢測等。國內科技公司現有的AR醫療產品主要針對醫院和第三方實驗室，包括硬件、應用軟件等。在醫學教育方面，已經成熟的應用有利用AR技術尋找靜脈注射用血管。在實際醫護工作中，小孩的血管比較纖細或者部分患者血管凹陷的情況給護理工作帶來了很大挑戰。AR技術可以在患者身體上投射出血管圖形，讓護士準確定位注射用血管，避免操作失誤對患者的傷害。一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀AR技63一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀在中醫藥教育方面，將AR技術與中藥材圖譜相結合，可將中藥植株和飲片立體地展現出來；在針灸教學過程中，AR技術可以為學生展現出虛擬人體模型，演示穴位定位、進針手法等教學過程。在遠程醫療方面，可以通過AR眼鏡直接傳輸手術情況給遠方專家組，專家可以通過遠程輔助技遠程給手術主刀醫生提供意見。在醫療檢測方面，部分醫院進行了一些嘗試，如通過AR全息眼鏡觀察人體結構、通過AR技術監測患者生命體征等。一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀在中醫藥64一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型應用案例:（1）AR技術輔助下顱內血管畸形切除手術2018年11月，國內某醫院完成AR技術輔助下兒童顱內血管畸形切除手術。手術借助AR技術將患兒的病變位置、血管和組織以三維（3D）圖像方式呈現給醫生。以往，醫生在查看二維（2D）影像資料時，需要通過空間想象來疊加，AR技術能三維再現影像，提高手術的精準度和安全性。一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型65一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型應用案例:（2）救護車內5G+AR醫療急救2019年7月，國內某醫院順利完成5G+AR醫療急救演練。在接到急救電話后，醫院調配置5G城市應急救援系統的“5G救護車”前往，從患者被抬上“5G救護車”的一刻起，車上的急救人員與醫院急診搶救醫護團隊實現“零時差”對接。救護車內的醫護人員采取5G網絡聯動方案，佩戴AR眼鏡，與醫院內專家進行遠程AR診療。通過AR眼鏡，院內專家可實時監測患者病情變化，進行遠程會診指導急救，爭分奪秒搶救患者。一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型66一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型應用案例:（3）5G+AR智慧醫療一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型67一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型應用案例:（3）5G+AR智慧醫療一、發展現狀（一）國內發展狀況2、AR醫療發展現狀國內典型68一、發展現狀（一）國內發展狀況3、政策環境發展情況2017年以來，我國多個部委陸續出臺了多份推動虛擬現實技術產業發展及醫療領域應用的相關政策，持續提升對虛擬現實醫療技術研發、產品消費、市場應用的支持力度。一、發展現狀（一）國內發展狀況3、政策環境發展情況201769一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀VR技術與醫療融合的主要應用方向包括機器人手術、恐懼癥治療、手術模擬和技能培訓等。此外，VR醫療在患者教育、心理健康和心理治療等方面也發揮著重要作用。典型應用案例:（1）VR手術模擬器VR+醫療的主流應用領域是通過VR技術訓練外科醫生。國外VR公司將3D技術和VR相結合，研發出各種手術模擬器。外科醫生戴好特定的VR眼鏡后，可以通過模擬器實施各種手術。其中手術刀的角度、操作力度等均能體現在虛擬患者身上（圖1.5）。一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀VR技70一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀典型應用案例:（2）VR病灶重現在VR技術的幫助下，患者可以和醫生一起“走進”他的身體里，進而制定更精準的治療方案。國外有VR公司為每名患者量身定制一個360°的虛擬現實世界，通過VR技術將患者身體的病灶重現（圖1.6）。醫生可以邀請患者一起“鉆”進這個世界，共同商量制定治療方案，并通過反復模擬操作最終實現手術風險的顯著降低。一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀典型應用71一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀典型應用案例:（3）VR改變幻肢感受國外某研究院利用VR技術和神經刺激技術，幫助截肢者改變“幻肢”感受，結合視覺和觸覺誘騙截肢者的大腦，讓假肢的使用更簡單、自然。截肢者戴上VR頭盔可以看到虛擬假肢（圖1.7）。通過對截肢患者殘肢的神經施加人工觸覺，同時虛擬假肢的食指會在受刺激的觸摸感覺中同步發光，從而產生幻肢和假肢是同一個肢體的錯覺。一、發展現狀（二）國外發展狀況1、VR醫療發展現狀典型應用72一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀在AR技術與醫療融合領域，國外研究機構正在開發AR系統，可以將計算機體層攝影（CT）、磁共振成像（MRI）、X射線或超聲掃描的2D診斷圖像轉換為3D圖像。該技術可以提供患者正常解剖和病變圖像，這些圖像在手術中可顯示在患者體表，協助醫生準確定位，節省手術時間。在遠程手術中，世界各地的外科醫生團隊還可以通過AR技術協同工作。該技術已基本成熟，但遠程手術需要能夠在大約70毫秒內顯示信息，網速還是一大挑戰。一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀在AR73一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用案例（1）AR輔助脊椎手術一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用74一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用案例（2）AR解剖教學系統一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用75一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用案例（3）AR靜脈掃描儀一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用76一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用案例（4）AR手術視覺指南一、發展現狀（二）國外發展狀況2、AR醫療發展現狀典型應用77二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓將虛擬現實技術與醫學教育相結合進行人才培養，發展虛擬現實醫學教育是當前的重點。根據2018年《中國衛生健康統計年鑒》，2018年我國衛生技術人員已達758萬，預計到2020年全國衛生計生人才總量將達1255萬人。按照衛健委要求，我國醫院的醫生和護士比例應為1：2，重要科室醫生和護士的比例應是1：4。但全國實際的醫護比例僅為1：0.61，與1：2.7的國際水平相差很大。醫護比例短期內存在5~20倍差距，醫護人才培養空間巨大。2018年有60所一本類院校開設護理專業，畢業人數1.2萬人，每年人才缺口10~20萬。二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓將虛擬現實技術與78二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實在醫學教育方面的典型案例1、VR全景視頻培訓二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實在醫學教79二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實在醫學教育方面的典型案例2、VR手術模擬培訓二、主要發展方向（一）虛擬現實+醫學教育培訓虛擬現實在醫學教80二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實技術一方面能增進健身的趣味性，讓高強度的訓練變成舒適的的游戲體驗；另一方面能提供精準的技術指導，有助于用戶更快的學習技術動作，更有效達到訓練目標。虛擬現實在健身方面的典型應用案例1、VR健身場景模擬二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實技術一方面81二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面的典型應用案例2、VR健身場景模擬+數據化二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面82二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面的典型應用案例3、AR虛擬健身教練二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面83二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面的典型應用案例4、AR健身鼓勵軟件系統二、主要發展方向（二）虛擬現實+個性化健身虛擬現實在健身方面84二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實技術在國外已較多應用于治療各種心理障礙疾病，如退伍老兵創傷后遺癥、殘障人士幻肢痛、兒童多動癥、自閉癥和認知功能障礙等，甚至對于改善恐高癥、幽閉恐懼癥、飛機恐懼癥都有效果。虛擬現實在心理治療方面的典型應用案例1、VR焦慮恐懼治療二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實技術在國85二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實在心理治療方面的典型應用案例2、VR恐高癥治療二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實在心理治86二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實在心理治療方面的典型應用案例3、VR強迫癥治療二、主要發展方向（三）虛擬現實+心理障礙治療虛擬現實在心理治87二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理新入職護士在護理操作中相對容易出錯，可能加重患者痛苦。因此需要提升操作技能，獲得認識問題的經驗，提高解決問題的能力。可以借助VR技術針對特殊病癥、復雜的臨床手術以及一些難以在現實中模擬的場景展開培訓、教學，還可以通過VR中內定的安全操作范圍對學員培訓進行約束及提醒。虛擬現實在護理學方面的典型應用案例1、VR導尿術模擬二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理新入職護士在護理操作88二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面的典型應用案例2、VR乳腺癌術后護理二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面89二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面的典型應用案例3、VR圍術期壓瘡管理二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面90二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面的典型應用案例4、VR心肺復蘇教學及考核二、主要發展方向（四）虛擬現實+醫學護理虛擬現實在護理學方面91二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練VR康復訓練是指有各種運動障礙的人群，通過在3D虛擬環境中做自由交互以達到自理生活、自由運動、解除心理障礙的訓練。傳統的康復訓練不但耗時耗力、單調乏味，而且訓練強度和效果得不到及時評估，很容易錯失訓練良機，而結合3D虛擬仿真技術的康復訓練可以較好解決這一問題，對完全喪失運動能力的患者也有獨特效果。VR康復訓練系統通過輸入設備（如數據手套、動作捕捉儀）把患者的動作傳入計算機，并從輸出反饋設備得到視覺、聽覺或觸覺等多種感官反饋，最終最大限度地恢復患者的部分或全部機體功能。這種訓練方法不但大大節約了訓練的人力物力，而且可以有效激發患者參與治療的積極性，變被動治療為主動治療，提高治療效率。二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練VR康復訓練是指有92二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的典型案例1、VR肢體運動訓練二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的93二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的典型案例2、VR認知功能訓練二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的94二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的典型案例3、VR防治老年癡呆二、主要發展方向（五）虛擬現實+康復訓練虛擬現實在康復訓練的95二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療2010年，世界衛生組織發布的《視力殘疾全球數據報告》指出，全球約有2.46億人視力低下（患病率3.65%），3900萬人目盲（患病率0.58%），其中我國共有6726.4萬人視力低下（患病率27.3%），824.8萬人目盲（患病率20.9%）。針對這一問題，市場上主要是提供助視器給患者，讓患者通過適當的訓練，能夠最大限度地獨立生活。然而這類產品使患者無法自由參與外部活動，且需要借助多個產品（如閱讀器、盲杖、導盲犬等）來輔助生活，使用條件苛刻。新近也出現App類移動端產品，但功能相對有限。用戶體驗不佳與日益增強的消費需求催生了一些新產品，如借助可穿戴設備幫助出行、通過虛擬現實技術治療或輔助視力受損。二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療2010年，世96二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實在視力障礙治療方面的典型應用案例1、VR眼球追蹤治療視力障礙二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實在視力障97二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實在視力障礙治療方面的典型應用案例2、VR距離調節治療視力障礙二、主要發展方向（六）虛擬現實+視力障礙治療虛擬現實在視力障98二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助隨著虛擬現實技術的逐步成熟，AR和VR技術正在向患者管理、醫療運營維護、檢測診斷、治療康復等環節擴展。通常情況下，實習醫生只能通過反復觀摩手術操作錄像，學習外科手術操作技巧。即使是資深外科專家在動手術之前，也需要花費大量時間去反復仔細研究患者的各種2D圖像，以確定最佳手術方案。VR和AR技術可以有效提高醫生操作技巧，提高診療效率。二、主要發展方向（七）虛擬現實+臨床輔助隨著虛擬現實技術的逐99二、主要發展方向（七）虛擬現實