主題：利亞德“虛擬現(xiàn)實技術(shù)+紅外光學動捕技術(shù)”

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的日漸成熟,傳統(tǒng)醫(yī)療領(lǐng)域迎來“大物云移”時代的大發(fā)展。依托先進的紅外光學動捕技術(shù)、VR+AR、人工智能等技術(shù),智慧醫(yī)療正在撬開產(chǎn)業(yè)升級的新出口。

模擬分娩、骨科3D打印、刷臉就醫(yī)、VR浸入式虛擬手術(shù)……這些仿佛只能出現(xiàn)在科幻電影里的“未來名稱”,如今早已在醫(yī)療領(lǐng)域“百花齊放”。

利亞德集團2016年開始全面布局VR/AR領(lǐng)域。旗下成熟的OptiTrack紅外光學動捕技術(shù)(支撐VR的底層核心技術(shù)),已廣泛應用于影視制作、動漫游戲制作、醫(yī)療康復、工業(yè)仿真、軍事訓練、運動體育等領(lǐng)域。

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特別是近年來,利亞德的“虛擬現(xiàn)實技術(shù)+紅外光學動捕技術(shù)”在臨床手術(shù)、遠程治療、運動損傷預防等領(lǐng)域的成功應用,大大加持了醫(yī)療的“智慧”屬性;此外,兩項技術(shù)也已成功實施運用于《腹腔穿刺技能操作與培訓》、《心肺聽診訓練與考核》、《心肺復蘇訓練與考核》等VR臨床技能培訓課程中,成為傳統(tǒng)醫(yī)療實現(xiàn)數(shù)字化升級的的強力助推器。

應用案例:運動損傷預防

膝蓋前十字軟組織的運動損傷,經(jīng)常發(fā)生在球類運動中,如何科學地預防這類損傷?已經(jīng)不再是“多注意身體”這么簡單,而是借助大數(shù)據(jù)和影像的捕捉與測算,提前“預覽”運動軌跡,這就相當于給自己打開了一道“上帝視角”。

解決方案:利用利亞德OptiTrack運動捕捉系統(tǒng)、Motive:Body軟件和測力平臺,了解運動員著地后,腳尖或腳跟突然改變方向時,產(chǎn)生的外力對膝蓋的影響。通過這些領(lǐng)域的研究成果,能夠很好地幫助運動員預防此類運動損傷。

應用案例:投擲姿態(tài)測試

阪神老虎棒球隊投手在參與投擲姿態(tài)測試實驗時,工作人員通過12臺攝像機對投擲姿態(tài)進行實時捕捉,獲取人體姿態(tài)的三維數(shù)據(jù),用于評價投手每次的投擲姿態(tài)。這項技術(shù)能夠評估整個賽季投手的投擲姿態(tài)的變化,也能夠比較球員手術(shù)前后的動作差別。

解決方案:教練員可以利用利亞德OptiTrack運動捕捉系統(tǒng)實時捕捉投擲姿態(tài),并通過Motive:Body軟件檢查各種預覽視角的姿態(tài)和CG模型,因為軟件獲取的數(shù)據(jù)格式是通用的C3D格式。

應用案例:光學跟蹤輔助骨科手術(shù)

在國外一項關(guān)于《機器人輔助骨科手術(shù)的實時關(guān)節(jié)運動分析和儀器跟蹤》的報告中顯示,在過去的二十年中,機器人輔助手術(shù)已成為手術(shù)室的全球標準。但是,機器人輔助骨科手術(shù)需要精確,自動的腿部操縱,以提高空間準確性,減少醫(yī)源性損害。研究報告提出了新穎的剛體設(shè)計和光學跟蹤體積設(shè)置,用于跟蹤股骨,脛骨和手術(shù)器械。使用計算機斷層攝影術(shù)測量腿內(nèi)部的解剖點,精度為0.3mm。結(jié)合運動學建模,可以相對于任何框架和跨關(guān)節(jié)表達這些點,以達到亞毫米級的精度。同時,還可以在股骨和脛骨的機械軸上設(shè)置矢量,以進行運動學分析。

解決方案:將帶有標記(光學跟蹤球)的剛性物體(RB)固定在患者的腿上。并使用光學跟蹤(OptiTrack)系統(tǒng)進行跟蹤。使用腿部的計算機斷層掃描(CT)掃描來測量標記相對于腿部內(nèi)部點的位置。可以使用跟蹤數(shù)據(jù)和局部測量值來計算腿部姿勢。

利亞德OptiTrack新骨架解算器的主要功能包括:

1、實時精確的人體運動跟蹤;

2、極大提高了實時跟蹤數(shù)據(jù)流的質(zhì)量和防抖動功能;

3、兼容任何OptiTrack系統(tǒng),包括用于實時攝像機跟蹤,虛擬攝像機跟蹤和虛擬現(xiàn)實的系統(tǒng);

4、支持行業(yè)標準整合工具,包括EpicGames的Unreal Engine 4,Unity Technologies的Unity3D和Autodesk MotionBuilder;

5、極低的延遲(<10毫秒)。

可適用于:

1、臨床醫(yī)學研究:手術(shù)前后的康復治療,臨床康復評估和治療,殘疾評估,骨科和步態(tài)分析;

2、神經(jīng)系統(tǒng)科學研究:眼動追蹤,機器人行為評估,動物行為研究;

3、體育運動:運動設(shè)備制造,輔助運動員訓練及運動員的傷病預防;

4、生物力學計算:三維運動學、三維動力學和EMG肌電圖;

5、虛擬現(xiàn)實,人體工程學,工業(yè)流程優(yōu)化等諸多領(lǐng)域。

雖然疫情催生智慧醫(yī)療加速落地,但我國智慧醫(yī)療尚處于初期階段。利亞德將抓住時代機遇,加速探索大數(shù)據(jù)時代VR/AR技術(shù)與醫(yī)療產(chǎn)業(yè)更深的結(jié)合。

隨著5G通訊技術(shù)的廣泛應用,利亞德提供的“虛擬現(xiàn)實技術(shù)+紅外光學動捕技術(shù)”系列解決方案,也將加速由點的突破到面的復制,進而延伸到行業(yè)的廣泛應用。我們相信,在科技企業(yè)以及醫(yī)療機構(gòu)的共同努力下,智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)將迎來全面爆發(fā),未來可期。

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