虚拟现实洁净室将成为医学上新的教育处方

文章来源:http://www.iwuchen.com/  2019年03月07日  点击数:462
虚拟现实洁净室将成为医学上新的教育处方

     普渡大学(Purdue)药学教授Steven Abel与展望中心(Envision Center)合作,创建了一个虚拟的无尘室:一个无菌的环境,在这里可以配制药物。洁净室在医院和制药行业很常见。
  根据普渡大学网站的信息技术,Envision中心专门从事虚拟交互模拟、科学可视化和分析、人机交互、视频制作和出版图形。
  近年来,虚拟现实和增强现实技术已经成为主流,因为它们各自的耳机已经变得更便宜,更容易为普通大众所接受。虚拟现实和增强现实看起来很相似,但它们的使用方式却截然不同。虽然这两款游戏都是头戴式设备,但VR完全沉浸在虚拟世界中。用户戴上耳机,进入一个虚拟世界,在这个虚拟世界里,他们可以在一定程度上与世界和里面的物体互动。
  AR并没有那么具有沉浸感,相反,它将一个人的环境与虚拟元素融合在一起。有了增强现实耳机,屏幕仍然是透明的。这让用户暴露在现实世界中,而耳机通过屏幕将投影覆盖到现实世界中。
  开设药房项目的想法始于Abel受邀带一位校园客人去想象中心体验校园的虚拟现实之旅,并考虑将这个想法应用到一个药房洁净室,因为普渡大学没有这样的洁净室。
  Abel也是企鹅创新公司的创始人,企鹅创新公司是普渡大学研究基金会的一家公司,旨在将他的项目商业化,推广到其他大学、机构和第三方公司。
  设想中心的研究程序员George Takahashi解释说,虚拟无尘室的目的是“教授复方程序和技术”。
  Takahashi说:“我们想让药学专业的学生在进入临床轮转之前,先接触一下洁净室的环境。”他指的是成为一名药剂师的最后一步。
  在过去的10年里,这个平台已经从10到12种药物发展到73种药物。
  “最低标准是,成本至少要100万美元,”Abel说。
  Abel解释了有关无菌变化的规定,这些规定是定期进行的,并且维护起来非常昂贵。药品和设备的费用是另一项费用。
  “如果我们用虚拟的方式来做这些,那么我们只需重新编写计算机程序,”Abel说。“成本要低得多。”
  Abel认为,虚拟仿真的另一个优点是,实验室只允许有限的访问,而在线培训可以让学生在任何时间访问。
  核药学教授卡拉?威瑟曼(Kara Weatherman)也与展望中心(Envision Center)合作,研究一种新的教学形式,利用增强现实技术,让学生更好地将没有视觉成分的药学元素(如辐射)可视化。
  普渡大学是美国四所将核药学纳入药学课程的大学之一。AR是这个部门的另一个独特因素。
  天气预报员说:“从根本上说,我们要做的是采取一些非视觉化的东西,对吧,所有这些发生的概念,但你看不见它们。”“我该如何向学生证明这一点呢?”
  她的回答吗?虚拟和增强现实程序。
  她承认,天气预报员的节目本质上是游戏,但目的是让学生在模拟真实世界的场景中更安全、更直观、更容易接近。
  气象员的一个项目集中于放射性的可视化。
  Takahashi说:“在处理辐射时,由于它是一种看不见的力量,所以你所受到的辐射不是很直观。”“所以,如果你想限制自己的接触量,这样就不会产生任何不良影响,你需要知道自己的接触量。”
  过去,天气预报员会把学生们掌握的技术、如何使用放射性仪器的方法录下来,检查录像,然后对他们可以改进的地方提出批评,但这种方法最终耗费的时间太长,天气预报员无法继续下去。
  “对我们来说不幸的是,辐射安全是,‘只是要小心’……”我戴着一个徽章,上面写着我受到了多少辐射,但我一个月只交一次。现在,我们所做的只是说,‘想想辐射锥在哪里’,然后试着在你的脑海中描绘出这一景象,”气象员说。
  通过她的新增强现实项目,学生们戴上微软的Hololens(增强现实头盔),就能看到辐射锥。当学生们看到一个真实世界的物体时,该软件将在其上模拟一个辐射锥,这样学生们就可以学习如何减少辐射暴露。不过,这项技术仍然落后,气象员指出,具体设备的视野仅限于一个小盒子,这可能会让使用该软件有点违反直觉。
  气象员正在进行的第二个项目是一个完全虚拟的体验,包括使用虚拟测量仪。一名学生将戴上VR头盔,双手各握两个桨状控制器,它们在虚拟世界中就像一个测量仪,用来扫描虚拟景观中隐藏的辐射点。
  这个具体的项目将在2019年秋季学期落实到她的班级。气象员仍在研究最后的情况;总共大概有20个场景可以随机分配每个模块中不同的辐射源。
  Weatherman说,该软件本身是相当动态的,虽然它目前被用于核药房,但任何部门都可以改变资产,调整软件以实现一个完全不同的程序。
  天气预报员也在使用VR来训练学生使用普渡大学的一些高端设备。
  该设备是普渡大学的放射性发生器,顾名思义,它能产生放射性物质。然而,天气预报员和预想中心创造了一个设备的模型,允许学生在现实世界中试用之前在虚拟现实中练习这些程序。
  与前面的软件一样,这可以应用于任何先进的机器,提供无风险的培训。
  气象预报员面临的最后一个挑战是确定这些程序是否如预期的那样工作。VR能让学生为现实场景做好准备吗?
  气象员说:“在这个过程中,我们要评估的一个重要部分是,‘这种模拟是否足够接近真实世界,使你能够将你在虚拟世界中所做的事情与你在现实世界中实际要做的事情联系起来。’”

  随着药剂科成为第一个将VR和AR应用到其项目中的部门,那么问题是:下一个是谁?


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