通过AR/VR模拟提高手术性能和医师熟练度

这是一篇国外与FundamentalVR首席执行官兼联合创始人Richard Vincent的读写问答。

您能否概述一下基础手术平台及其解决的问题？

多项研究表明，手术模拟可以提高医生的认知、精神运动和技术表现。然而，目前世界上只有不到0.5%的外科医生可以使用手术模拟；当他们可以购买超过100,000美元并且医疗机构每年花费超过25,000美元来维持时，这并不奇怪。

什么是基础外科？

Fundamental Surgery是世界上第一个使用HapticVR TM技术的基于SaaS的教育平台，该技术将高保真虚拟现实与触觉相结合。该平台允许外科医生以受控、安全和可测量的方式体验与实际手术相同的景象、声音和感觉。

Fundamental Surgery旨在使沉浸式教育的普及化，通过可在任何地方购买和操作的现成设备，将这项技术置于世界上每一位外科医生的触手可及的范围内。

基于SaaS的平台以传统教育工具成本的一小部分和低于单个尸体的价格为受训人员和合格的外科医生提供飞行模拟器类型的体验。

Fundamental Surgery是一种多模式解决方案，也可通过其@Home VR模式在独立的VR耳机上使用，例如Oculus Quest和HTCVive Focus。

@Home VR和Haptic VR模式都提供美国和英国专业外科机构（美国骨科外科学院和伦敦皇家外科学院）认可的教育模拟，这种多模式方法专为不同阶段的手术​​而设计。学习过程。

传统的外科医生培训怎么样？

在过去的150年里，外科医生的培训并没有太大变化，以课堂为基础的理论、手术室观察和以尸体为基础的剧院式观察仍然是学生的主要教学方式。

虽然这些方法在课程中肯定有它们的好处和位置，但它们不允许受训者不断地练习他们的技能和发展肌肉记忆。这些方法也不能让教师深入了解学生的进步情况。

我们的平台允许学生和外科医生无限次地练习程序，并通过我们的触觉技术发展肌肉记忆。此外，我们可以客观地提供关于用户如何表现和进步的大量数据。

该平台与其他VR模拟解决方案有何不同？

虽然VR已在医院用于帮助受训者获取技术知识，但Fundamental Surgery使用Haptic VR将其提升到不同的水平，它可以模仿手术动作、医疗工具和组织变化的物理线索。

以这种方式进行的练习超越了对才能和能力的知识获取，还可以让学生发展肌肉记忆，从而培养熟练掌握外科手术所需的技能。

我们能够在亚毫米精度的电阻范围内模拟众多医疗工具和组织变体的真实感觉。这使外科医生和医学生能够发展肌肉记忆并获得有关他们所做工作的实时反馈。

该平台如何以及何时使用？

在我们的HapticVR模式和我们的@HomeVR产品（允许用户使用独立的VR耳机在任何地方进行练习）之间，我们为用户提供了多种练习技能的选项。单用户登录可确保在每种模式下使用相同的高保真图形、内容和数据跟踪功能获得无缝体验。

我们最近推出了一项多用户功能，允许用户与他们的同行和教师一起练习和学习。在新冠期间，我们的多用户功能确实变得至关重要，因为教师和专业人士一直在努力寻找与来自多个地点的学生和同龄人会面的方法。

我们的平台也与硬件无关，这使得医疗机构更容易获得和负担得起。

您的解决方案和程序可以扩展吗？

最终，我们创建了一个可以快速扩展的解决方案，以帮助医学界的许多团体随时随地在世界任何地方进行培训、会面和学习。

此外，我们的模拟由各自领域的专家创建、验证和完善。我们与Mayo Clinic和UCLA等机构以及我们的全球医疗小组建立了合作伙伴关系，以确保我们的解决方案尽可能切合实际并为医学界提供帮助。

最后一点是，我们的骨科模拟已获得美国骨科医师学会(AAOS)和伦敦皇家外科学院的认可。这意味着通过使用我们的平台，外科医生可以获得用于维持认证的学分。

为什么触觉对于外科训练很重要？有哪些研究或证据表明它们的用处？

触觉技术很重要，因为它可以帮助外科医生培养对进行手术至关重要的肌肉记忆。使用触觉可以让用户获得完全身临其境的训练体验，他们可以体验到与真实手术过程中相同的声音和重要的视觉效果。

告诉我你的验证研究。

我们与英国骨科培训协会和伦敦皇家医院对不同级别培训的外科医生进行了验证研究，发现绝大多数参与者认为模拟及其触觉技术很有用。

我们的模拟还获得了皇家外科学院和AAOS的认可，允许使用基础外科来计入外科医生的持续专业发展。这些认证从行业的角度验证了我们的技术，并展示了基础外科的培训优势。

你能解释一下新的@HomeVR模式是什么，它如何帮助住院医师和外科医生，以及它与HapticVR模式之间的区别吗？

@Home VR是我们Haptic VR平台的扩展。HapticVR允许用户在Oculus Quest和HTCVive Focus等独立VR耳机上访问我们认可的教育模拟。

@HomeVR和我们的HapticVR平台之间的区别在于所使用的触觉水平。借助HapticVR模式，用户可以获得肌肉记忆并真正体验他们在手术过程中的感受。

通过这种方式，人们使用触觉手臂，为他们提供在手术过程中会遇到的力反馈和位置，也称为动觉学。

@HomeVR模式很好地补充了HapticVR，将我们的VR模拟带到独立的VR耳机中，这样他们就可以在任何地方继续练习并磨练或掌握所需的任何技能。

这些模式将皮肤（触觉振动）和动觉（力反馈和位置）触觉技术融合在一个系统中，以提供更强大、更灵活和更具成本效益的教育平台。

基础外科也扩展了多用户功能。那是什么，它是如何工作的？

我们的多用户功能允许无限数量的用户进入虚拟手术室，并与他们的主管和团队成员一起参加课程。外科医生和学生的大部分经验和知识都是通过面对面的交流获得的，而这并不总是可能的。

Fundamental Surgery的多用户功能允许人们在现场培训课程中获得相同的动手、协作体验。此外，它还允许主管在世界任何地方实时监控工作、提供反馈和回答问题。

除了用于讲座或一对一学习之外，它还非常适合基于团队的学习，因为外科团队可以一起练习并建立团队化学。

当住院医师和外科医生使用该平台时，您可以收集哪些类型的数据？

我们能够测量和记录每一次用户交互，例如手术凝视、对组织的尊重和运动效率，这些与手术熟练程度有着广泛的联系。

所有测量和记录都是实时提供的，所有这些都在一个显示器中，任何设备都可以在任何地方访问。收集的数据也符合CME(AAOS)和CPD(RCS)规范，允许使用任何一种方式来计入外科医生的持续专业发展。

使用基础手术平台需要哪些设备？

我们使我们的平台硬件不可知，以确保它是可访问且负担得起的。它还允许用户选择他们更喜欢或已经使用的设备。

要使用HapticVR系统，需要三个要素；一台笔记本电脑或台式机、两个触觉臂和一个VR耳机，如OculusRift或DellVisor。

对于@HomeVR，只需要像OculusQuest或HTCViveFocusPlus这样的无线VR耳机。

谁从VR培训工具中受益？教育者？居民？学生？

我们发现，身临其境的培训和教育技术，如基础外科，使医学界的许多群体受益。

实际上，任何级别的医疗专业人员都可以从VR培训工具中受益。

对于教育工作者来说，身临其境的VR培训工具不仅允许教师为学生提供更多的培训选择，而且他们可以从基础外科等工具访问的数据水平为他们提供了对学生能力的无与伦比的洞察力。

对于居民来说，模拟可以让他们在方便的时候磨练技能并保持熟练度。最后，对于学生来说，外科VR训练工具允许他们练习他们在课堂上观察到的技能，完善他们在尸体训练中学到的动作，并通过重复模拟来获得肌肉记忆。

医疗器械和制药公司在该平台中发现了巨大的价值，而且通常对于更高级的用户而言。他们的用例包括远程监考和教育，以及通过允许他们通过我们的虚拟多用户功能进行演示和会议来弥合物理鸿沟。

目前谁在使用基础外科？

我们很自豪地说，基础手术正在全球范围内使用。仅举几个地方，美国的梅奥诊所和加州大学洛杉矶分校、德国的萨那和英国的UCLH是使用我们平台的少数医疗机构。

NYULangone也在与居民一起试用@HomeVR，因为他们正在努力应对自我隔离限制。

此外，许多领先的医疗器械公司和制药公司已采用该平台来帮助教育。

请评论新冠疫情如何影响医学培训以及基础外科如何提供帮助？

大流行已导致医疗机构、医院和大学迅速调整他们培训和教授学生和居民的方式。

面对面培训受到严重限制，大学转向虚拟教学，择期手术重新安排，医生转向远程医疗访问。这些变化在这次大流行中迅速发生，并要求组织为其学生和居民找到新的方法，以获得他们练习和学习技能所需的重要实践经验。

基础手术是医学界的有益工具。通过我们的平台，居民和学员可以在更安全的环境中练习他们的技能，他们的主管可以通过他们的仪表板远程监控他们的能力和成长。

基础外科目前在新冠期间与机构合作以继续其外科培训工作的方式有哪些？

目前，我们正在与纽约大学朗格尼分校和伦敦圣乔治医院合作，让他们的居民和学生可以访问@HomeVR，以便他们可以继续远程培训。

我们还定期与新的大学和项目讨论基础外科如何帮助他们，并期待在这段艰难的时期帮助尽可能多的学生和居民。

您现在从使用基础外科进行培训的学员和教育工作者那里收到了哪些反馈？

非常积极！学员和他们的主管以及经验丰富的外科医生都在学习新技术。受训者主要享受能够在自己的时间练习或根据需要多次重复模拟的灵活性。

从教育工作者那里，我们听说他们从基础外科获得的数据正在帮助他们更好地了解学员的能力、他们可以在哪些方面进行改进以及他们是如何进步的。

此外，我们收到了有关用户希望我们添加到Fundamental Surgery中的新功能的有用见解。我们一直在努力扩展和增强基础外科手术，因此我们总是喜欢直接从用户那里听到我们如何继续发展这个平台。

展望未来，您认为今年剩余时间和大流行之后的课程和居民计划会是什么样子？项目会更多地依赖沉浸式培训工具吗？

我认为我们将看到现在实施的一些变化将持续到大流行之后。在我们与来自世界各地的教职员工和外科医生一起举办的网络研讨会系列中，我们进行了讨论，并提出了一些重要观点。

首先，沉浸式培训工具的使用将允许项目转向基于能力的课程，而不是按时间顺序。这一变化将意味着，一旦居民证明自己在所学内容方面具备胜任技能，而不是根据学习时间完成学业，他们就可以继续学习。

例如，如果一个学生被安排在五个月内学习某项技能，但在三个月内学会了熟练地执行该技能，他们将被允许继续学习，而不必等待课程结束。我们已经看到这种转变发生在澳大利亚和英国。

此外，这种向远程学习和将技术融入课程的转变已经开始围绕组织和专业人士进行讨论，汇集资源，让受训者无论身在何处都可以向世界各地的领导者和专家学习。

从理论上讲，如果一个程序使用沉浸式工具来教授学员，他们可以轻松地让他们所在领域的专家主持虚拟课程并指导模拟培训——即使他们住在不同的国家。

您为什么认为沉浸式技术现在在医疗领域被接受，为什么您认为它具有持久力？

目前，医学界正在寻找大流行所造成问题的答案。在此期间，他们求助的最有效的解决方案之一是沉浸式技术。

在大流行之前，组织开始采用沉浸式培训工具，但当前对允许学生远程继续教育的资源的需求扩大了对基础外科等解决方案的需求和接受度。

我认为沉浸式技术肯定具有超越大流行的持久力。尽管大流行加快了这些技术的采用率，但组织和受训人员在使用模拟工具时都看到了它们的持久好处。

要广泛采用沉浸式培训工具需要克服哪些障碍？

我相信这很简单——决策者需要站在技术面前并亲身体验。决策者也需要看到他们的学生和居民使用这项技术。一旦他们观看了该过程，就可以轻松地向他们推销沉浸式培训工具的好处和有用性——因为他们亲眼目睹了这一过程。

但是，由于大流行，我们看到沉浸式培训工具在更广泛的基础上被接受，因为医疗机构需要新的方式来提供持续的教育并快速将偏远地区的个人聚集在一起。沉浸式技术非常适合完成所需的培训。

现在他们已经体验过了，我们认为这将导致医疗机构未来教授外科手术的方式发生根本性变化。这将类似于航空业采用模拟的方式。

最终，越多的组织使用沉浸式培训工具，我们就越会看到准备得更充分的外科医生、更好地了解外科医生的能力和更好的患者治疗效果。

在您看来，AR/VR在医疗保健领域的下一步发展是什么？

我相信随着业界更广泛地了解将触觉融入沉浸式解决方案的好处，触觉的使用将更广泛地用于医疗保健培训。

矛盾的是，如果每个程序或医疗工具都需要医院注册不同的VR解决方案，这可能会给行业带来问题。

医疗保健行业将如何找到他们需要的有关AR/VR的信息？

我们相信医学教育的渠道交付系统将开始普及，它将为医院和医学生提供一个单一的界面和访问点——如果你愿意的话，这是一个名副其实的医学教育“Netflix”！

机器人呢？

我们还相信，在近期功能中，我们将看到更多使用沉浸式和触觉反馈界面的机器人远程手术。

不是每个人或每个“身体”都不同吗？

我们有兴趣与合作伙伴进一步研究的一件事是通过AR/VR开发针对患者的建模。

使用特定于患者的模型将允许创建个人的虚拟模型，并且外科医生将能够在该人身上进行虚拟练习并多次执行该程序，然后再尝试在手术室中真正这样做。

GPU怎么样？为什么它很重要？

改进图形处理单元(GPU)领域的发展正在进行中。GPU处理图形操作，使用的处理能力是传统CPU的1/10。GPU的功能将用于可视化实时过程，即使在较小的设备上也是如此。这些都是预期的，也将增强体验。

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