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重庆利亚德丨VR前瞻:智慧医疗“利器”
随着大数据、物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的日渐成熟,传统医疗领域迎来“大物云移”时代的大发展。依托先进的红外光学动捕技术、VR+AR、人工智能等技术,智慧医疗正在撬开产业升级的新出口。

 
模拟分娩、骨科3D打印、刷脸就医、VR浸入式虚拟手术……这些仿佛只能出现在科幻电影里的“未来名称”,如今早已在医疗领域“百花齐放”。
 
利亚德集团2016年开始全面布局VR/AR领域。旗下成熟的OptiTrack红外光学动捕技术(支撑VR的底层核心技术),已广泛应用于影视制作、动漫游戏制作、医疗康复、工业仿真、军事训练、运动体育等领域。
 

特别是近年来,利亚德的虚拟现实技术+红外光学动捕技术”在临床手术、远程治疗、运动损伤预防等领域的成功应用,大大加持了医疗的“智慧”属性;此外两项技术也已成功实施运用于《腹腔穿刺技能操作与培训》、《心肺听诊训练与考核》、《心肺复苏训练与考核》等VR临床技能培训课程中,成为传统医疗实现数字化升级的的强力助推器。

利用OptiTrack红外光学动捕技术,可以辅助骨科手术,大幅提升手术精准度
 
应用案例:运动损伤预防

 
膝盖前十字软组织的运动损伤,经常发生在球类运动中,如何科学地预防这类损伤?已经不再是“多注意身体”这么简单,而是借助大数据和影像的捕捉与测算,提前“预览”运动轨迹,这就相当于给自己打开了一道“上帝视角”。
 

解决方案:利用利亚德OptiTrack运动捕捉系统、Motive:Body软件和测力平台,了解运动员着地后,脚尖或脚跟突然改变方向时,产生的外力对膝盖的影响。通过这些领域的研究成果,能够很好地帮助运动员预防此类运动损伤。

应用案例:投掷姿态测试

 
阪神老虎棒球队投手在参与投掷姿态测试实验时,工作人员通过12台摄像机对投掷姿态进行实时捕捉,获取人体姿态的三维数据,用于评价投手每次的投掷姿态。这项技术能够评估整个赛季投手的投掷姿态的变化,也能够比较球员手术前后的动作差别。
 
解决方案:教练员可以利用利亚德OptiTrack运动捕捉系统实时捕捉投掷姿态,并通过Motive:Body软件检查各种预览视角的姿态和CG模型,因为软件获取的数据格式是通用的C3D格式。
 
应用案例:光学跟踪辅助骨科手术
 

在国外一项关于《机器人辅助骨科手术的实时关节运动分析和仪器跟踪》的报告中显示,在过去的二十年中,机器人辅助手术已成为手术室的全球标准。但是,机器人辅助骨科手术需要精确,自动的腿部操纵,以提高空间准确性,减少医源性损害。研究报告提出了新颖的刚体设计和光学跟踪体积设置,用于跟踪股骨,胫骨和手术器械。使用计算机断层摄影术测量腿内部的解剖点,精度为0.3mm。结合运动学建模,可以相对于任何框架和跨关节表达这些点,以达到亚毫米级的精度。同时,还可以在股骨和胫骨的机械轴上设置矢量,以进行运动学分析。

解决方案:将带有标记(光学跟踪球)的刚性物体(RB)固定在患者的腿上。并使用光学跟踪(OptiTrack)系统进行跟踪。使用腿部的计算机断层扫描(CT)扫描来测量标记相对于腿部内部点的位置。可以使用跟踪数据和局部测量值来计算腿部姿势。

 

利亚德OptiTrack新骨架解算器的主要功能包括: 
1、实时精确的人体运动跟踪;
2、极大提高了实时跟踪数据流的质量和防抖动功能;
3、兼容任何OptiTrack系统,包括用于实时摄像机跟踪,虚拟摄像机跟踪和虚拟现实的系统;
4、支持行业标准整合工具,包括EpicGames的Unreal Engine 4,Unity Technologies的Unity3D和Autodesk MotionBuilder;

5、极低的延迟(<10毫秒)。

可适用于:
1、临床医学研究:手术前后的康复治疗,临床康复评估和治疗,残疾评估,骨科和步态分析;
2、神经系统科学研究:眼动追踪,机器人行为评估,动物行为研究;
3、体育运动:运动设备制造,辅助运动员训练及运动员的伤病预防;
4、生物力学计算:三维运动学、三维动力学和EMG肌电图;
5、虚拟现实,人体工程学,工业流程优化等诸多领域。
 

虽然疫情催生智慧医疗加速落地,但我国智慧医疗尚处于初期阶段。利亚德将抓住时代机遇,加速探索大数据时代VR/AR技术与医疗产业更深的结合。
 
随着5G通讯技术的广泛应用,利亚德提供的“虚拟现实技术+红外光学动捕技术”系列解决方案,也将加速由点的突破到面的复制,进而延伸到行业的广泛应用。我们相信,在科技企业以及医疗机构的共同努力下,智慧医疗产业将迎来全面爆发,未来可期。