1 引言

VR是Virtual Reality的简称，即虚拟现实技术，虚拟现实是由计算机视觉、仿真技术、人机交互等多种信息技术演变发展而来的新型计算机技术。通过将视觉与现实世界隔离开，借助显示设备，使人能够穿越沉浸于一个完全的虚拟世界。虚拟现实技术建立人工构造的三维虚拟环境,用户以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互作用、相互影响,极大扩展了人类认识世界,模拟和适应世界的能力。虚拟现实技术广泛应用于仿真训练、工业设计、交互体验等多个领域，解决的许多重大和普遍性的需求。

医疗卫生事业关系全民健康与民族发展。2016 年 8 月，习近平总书记在全国卫生与健康大会中指出，“没有全民健康， 就没有全面小康”。基于这一重要指示，中共中央与国务院联合引发了《“健康中国 2030”规划纲要》。在该纲要第二十三、二十四章分别提出“推动健康科技创新”、“建设健康信息化服务体系”的发展目标。

虚拟医疗的概念最早可追溯至２０世纪９０年代末期，当时虚拟医疗被管理者定义为“基于数字化基础、不完全依赖实体医疗机构、更加人性化服务的医疗”。此后，虚拟医疗的概念内涵、服务形态和服务能力随着信息化技术的高速发展不断发生改变。近年来，虚拟仿真技术的出现与应用使得虚拟医疗概念内涵再度扩展，沉浸式、交互式的虚拟医疗服务开始出现，并有望推广应用。

2 现状分析

虚拟医疗目前处于多种信息技术应用与市场开拓阶段，发展之初凭借多媒体通 信技术传递咨询、诊断、看护等信息服务，自2011年首个互联网医疗手机应用 APP“好大夫”出现后，互联网医疗平台就如雨后春笋一般出现，互联网医疗用户激增。此后，２０１６年再度兴起的虚拟现实技术则为虚拟医疗的进一步发展提供了契机。但是当前４Ｇ 网络的传输能力难以实现虚拟现实多媒体数据的实时传输，因此虚拟现实技术目前仅用于手术模拟、医疗培训、康复治疗和心理治疗等领域。随着技术进步，2019年我国部署的5G网络可以提供峰值高达20Gbit/s的数据下行速度以及10Gbt/s的数据上行速度，能够解决虚拟医疗服务实时传输的问题。

除虚拟现实技术之外，远程控制技术也是当前常用的虚拟医疗技术，例如 mast等介绍的远程指导护理系统（ditis）可以为癌症等慢性疾病患者提供家庭护理，对于一些精度较低的简单手术，医生也可通过智能机器人或机械臂在远端完成。此外， 增强现实技术也是虚拟医疗深度应用所需的核心技术之一，借助增强现实手术导航图像，医生能够获得“透视”能力，实时获取手术工具和病灶的位姿和图像信息。虚拟医疗服务技术的蓬勃发展使得远程医疗、互联网医疗等虚拟医疗方式逐渐为患者所接受，这标志着虚拟医疗度过了技术储备、推广应用这一萌芽时期，迎来了快速发展、广泛应用的发展时期。

3 VR技术在医疗领域应用

3.1 VR 技术在医疗手术中的应用

医疗手术的常见挑战可被概括为三方面内容。首先，是医疗手术的精度要求高。人体的构造极为精密，医生须严格依照人体科学实施手术，若出现偏差后果不堪设想。 同时，在微创技术广泛应用后，医疗手术的精度要求进一步提高。 这些问题都将增加医疗手术的难度。 其次，是医疗手术会为医生带来心理压力。 医疗手术事关患者生命安全，稍有不慎便会造成患者的终身损伤。再有，是医疗手术时常出现突发性问题。医疗手术的难度大、流程复杂，手术中的操作失误极易造成活动性出血。同时受到身体机能等多重因素的影响，患者也会在手术中出现心跳突停等情况。

VR 技术可展现不同的应用场景，将 VR 技术应用于医疗手术中，可使手术流程得到复原，病灶将清晰呈现。以宏观视角还原手术场景，将使各项准备工作更加详细。以微观视角还原手术场景，可帮助主治医生开展操作演练。因此，借助VR技术，医疗手术的精度将得到提升。

在医疗手术中，VR 技术的应用范围较广，其中影响最为突出的领域主要有紧急救护手术、骨科手术、微创手术等。紧急救护的病情复杂、诊治预备时间短、并发症多。 例如，在重大自然灾害发生时，紧急救护部门可能面临的伤情包含脑膨出、骨折、烧伤、创伤感染等情况 这部分手术的耗时长、风险高，因此医疗部门需要提前做出准备。利用VR技术，医疗管理部门可对救护工作作出统筹协调。

3.2 VR 技术在康复治疗中的应用

康复治疗的困难来自于心理、生理两个方面。心理层面的主要障碍是患者的自信心与坚持意愿逐渐下降。患者在经历重大疾病后，往往会对自身的健康状况产生怀疑，并对家属、医生产生依赖感。生理层面的影响，主要体现在康复过程中真实遇到的困难。例如，下肢残疾的患者，应加强上肢力量练习。但在缺乏下肢辅助的情况下，上肢力量的开展极为困难。 因此部分患者会对康复练习失去耐心。

VR技术可为患者提供虚拟场景，在这一场景中，患者的心态将发生改变，对于困难的认识也将逐步转变。 患者在康复过程中，缺乏与外部世界的联系，周边人群的影响会被无限放大。 在这一环境下，患者会将注意力集中到医生的观点、亲友的神态、动作，并会以消极的视角寻求消极信息。

在康复治疗中，VR 技术的应用途径可被归纳为三个方面。一是打造健康治疗场景。在康复过程中，部分患者会失去信心并放大眼前困难。针对这一问题，医生可借助VR技术与游戏设置，引导患者提升自信心。二是借助生活场景改善患者心态。当下VR技术已被应用于电影视频中，借助这一技术患者的信息空间将得到扩展。三是与治疗设备结合使用。 专业的康复器材，是帮助患者实现康复的主要工具。 但重复使用康复器材，将使患者感到枯燥无味，疲劳感也将进一步增加。 因此，医生可在使用康复器材的过程中，为患者配置对应场景的VR 眼镜。

3.3 VR 技术在医学教学中的应用

医学教学中的难点，主要包括实物稀缺、评价机制不准确、练习场景不真实等问题。 医学的应用对象是人体，因此医学练习需要借助人体开展例如，在手术练习中可借助尸体了解人体结构。 但现实中可用于医疗的人尸较少，学生无法获得足够的练习实物。同时，医疗练习的评价机制也存在诸多不足。再有，学校提供的练习场景与医疗环境存在本质差异。其中患者的干扰、与医护人员的配合、人体的温度与质感均无法得到展现。总之，医疗场景极难模拟，校园练习无法帮助学生体验真实的医疗场景。

先进的 VR 技术，可还原三维视觉场景、颤感、声音、甚至温度。将这一技术应用于医学教学，可使学生获得更为逼真的教学场景。VR技术不仅可以展现三维图像，也可借助手柄提供震动感，利用的扩音器材播放音效，利用空调等装置设置场景温度。借助这部分技术，医学练习场景将更加逼真。同时随着 VR 技术的发展，现实场景中的视频可被结合适用在 VR 影片中。借助这一技术，练习者可更为直观地感受真实医疗场景的紧张感。综合分析，传统的教学手段主要借助二维平面图形展现人体结构，或还原医疗场景。 而 VR 技术不仅可以还原三维场景，也可将音效等元素融入其中，教学质量将因此得到提升。

4 结语

在经历了信息技术革命和虚拟现实技术复兴之后，VR技术在医疗领域已经成功度过了技术储备和应用推广阶段，随着５Ｇ网络的发展，突破虚拟医疗数据传输的技术瓶颈，沉浸式、多功能、高精度的虚拟医疗应用数量将会呈井喷式增长。虚拟医疗应用将会彻底改变患者的就医习惯，患者将不再蜂拥至大医院排队就诊，而是根据远程会诊结果合理安排就医流程，通过远程治疗、远程看护等服务减少出行，提升就医效率和就医效果。而虚拟医疗应用的推广引发的患者就医方式改变也对医疗体系的变革提出了要求，合理利用虚拟医疗应用优势，可以扩大医疗服务的辐射和作用范围，实现医疗服务在虚拟技术时代的飞跃。