巴塞尔大学推出虚拟现实手术系统助力医疗手术

日前，巴塞尔大学(University of Basel)的研究人员开发了一套系统——SpectoVive，这是基于HTC Vive进行工作的一个系统，通过VR技术增强诊断准确率，从而精准规划手术。

研发人员来自巴塞尔大学生物医学工程学院及其附属医院。通常在手术前，外科医生们需要获得对手术对象身体结构尽可能精确的解剖学图像(骨骼、血管、肌肉等)，才能进行手术计划，比如确定切口的大小、位置，如何避开其他脏器和神经，以获得完善和成功的手术效果。

传统的影像学检查工具，例如CT、MRI等技术，虽然可以提供静态的3维立体影像，但手术医生在观看的时候仍然只是一个平面的观察视角。巴塞尔大学的技术人员和医生研发的这套SpectoVive，使用计算机断层扫描技术，获取二维截面，实时生成三维图像，通过复杂的程序和高性能显卡，加快渲染速度已达到VR头显示展示时必需的帧率。让手术医生可以在虚拟环境中，直接通过逼真的实时3D影像来检测人体结构，做出最合理的手术方案。此外，SpectoVive系统还可以执行流体阴影渲染(对各种液态的扫描，比如血液和组织液等)，这对于创建逼真的深度印象很重要。

把CT图像转换为3D形式播放并不是一项新技术。很多3D图像不可用于虚拟环境的问题在于其实时渲染的速度。至少要保证180帧/S，即单眼90帧/S的速率，才不会造成眩晕。以SpectoVive研发结果来看，技术人员的解决方案是在建立一套系统处理扫描数据的软件、以及使用高性能显卡上。

如视频所示，使用这套系统，医生戴上Vive头显，可以在虚拟环境中检查一个人体的骨骼结构 ，这个过程可以通过随意放大、翻转查看不同角度的骨骼、调整视角和同时查看3D视图和常规CT图像。用巴塞尔生物工程学院研发团队的Philippe C. Cattin教授的话说就是，VR为医生提供了一种非常直观的方式来获得视觉概述并了解在手术过程中可能发生的情况。

巴塞尔大学的研发人员表示，自己的这项成就，得益于VR游戏产业和新一代强大的标准硬件的发展。这些都为医疗行业提供了更好的，在虚拟环境中进行三维检查的基础。目前这套系统已经在包括学院附属医院和其他医院进行测试。

此外，一些博物馆也对这项技术表示兴趣，认为SpectoVive是一个机会，可以让游客以直观和非破坏性的方式发现展览中的世界，比如木乃伊(解剖木乃伊这个脑洞我们表示很兴奋)。不过研发团队的Philippe Cattin教授还是认为自己的成果在诊断学，手术计划和医疗培训领域具有最大的潜力。

巴塞尔大学的这项成果还证明了，VR就是一项基础技术，嫁接在哪个领域便给哪个领域带来一个新维度的应用。人类已有的这些浩瀚的应用科学，不可能全由VR行业来推动，必须是各个专业领域的懂行人士都参与一起研发，才会把VR应用普及开来。当所有的医生、教师、建筑师、艺术家、设计师和导演、记者们都开始深入了解这项技术，从自己专业角度出发创建内容和应用，才是这项技术真正实现应用的未来。光靠技术团队和投资机构硬推和吹泡泡还是不灵的。