未来VR医疗培训技术即将改变医学教学方式

3D与VR等技术正在全球各个领域蓬勃发展，得益于其高精度、便利性和多功能性，它们已成为医疗领域广泛应用的一项技术。Artec长期客户之一正参与一IMA solutions项结合最新3D扫描与VR技术的项目，其结果预计将会对医学教学方式产生巨大影响。

事情要从两位来自蒙彼利埃医学院城市解剖实验室的外科医生Guillaume Captier博士和Mohamed Akkari博士说起，他们希望找到一种方法，解决医学教学过程中的特定难题。这些课程需使用真正的尸体，尽管这是学习人体解剖的有效方式，但尸体的数量和成本常常造成不小的问题。直接使用实体尸体进行解剖，成本很高，而且缺乏经验的学生往往在第一次尝试过程中操作不当，不小心破坏多具尸体。

仔细考虑过诸多方案后，他们决定设计一款精确度较高的实时3D解剖应用，让学生练习操作方式，等达到一定标准，再开始在实体尸体上操作，这样可以让老师采用一种全新的高效教学方式。这款独特的多功能应用既可以用于考试场景，考察学生的知识掌握情况，又可以让他们不断练习自己的医学水平，而不用担心破坏尸体。

为确保应用程序中的数据尽可能逼真，所有实体解剖步骤都经过3D扫描，再转移到培训应用中。IMA Solutions的专家承担了这项重要工作。他们使用高精度Artec Space Spider 3D扫描仪，捕获了所有解剖步骤，为应用程序制作出了栩栩如生的3D模型。

外科医生首先提出需扫描的解剖部位。其中一个就是颈部，这里需要看到面部神经、血管解剖、气管等部位。为确保培训应用中包含所有部位的数据，我们总共进行了8次独立扫描，或者说解剖层次，从皮肤一直深入到内层。由于尸体会随着时间不断变色，所有扫描都必须尽快完成，且不超过每日工作量上限，以确保每个阶段的颜色保持统一。

待Artec Space Spider 3D扫描仪捕获全部数据后，这些数据需通过处理正确堆放，制作虚拟3D解剖模型。为此，IMA Solutions使用了操作方便、功能齐全的Geomagic Freeform 3D软件，这款软件对于有机形状的建模能力极强，因此为业界广泛使用。作为此款软件的资深用户，IMA Solutions非常欣赏Freeform在3D场景下快速操作3D物体的能力，以及配套的触觉设备，给您带来近乎真实的体验。

“Freeform是我们一直以来使用的一款软件，它能实现3D场景下的快速3D物体操控，还能通过触觉设备模拟触感。我们这里结合使用了Phamtom Omni触觉设备和Freeform。该软件基于体素黏土模型，您可快速使用一些操作器，比如布尔运算，或仅保留场景下最大物体等操作。此外，您还能通过模拟真实黏土模型的触感，在3D物体上雕刻，比如增添细节、修饰形状……当然，也有其他3D软件可以实现这些功能，但速度远没有Freeform来得快。”

对于这项VR解剖项目，IMA Solutions专家通过Freeform软件对3D模型的几何与纹理进行了修正和改善。这些修正包括去除孤岛、3D雕刻部分小型几何与3D纹理。要捕获尸体解剖过程中的每个步骤也充满了挑战性，尤其在扫描脂肪组织和血管尤甚。这些组织通常有部分透明，还能吸收、反射光线。这些因素都会影响扫描品质和最终效果。因此，对于一些复杂区域而言，比如3D扫描一些小型制品，Geomagic Freeform就是一款出色的几何纹理修正方案。所有这些工作都可以通过Freeform软件与触觉设备轻松完成，整个过程就好比真实环境下的操作和3D物体雕刻。

IMA Solutions创始人兼CEO Benjamin Moreno表示，结合使用Artec 3D扫描仪与Freeform软件可谓是一项完美解决方案，因为它们都能实现“真实手感”，使用设计十分人性化，能让用户全身心投入创作工作中，而不会为技术问题或复杂操作而干扰。

“结合使用Artec扫描仪与Freeform对数字艺术家眼中的完美解决方案，因为它们都能轻松上手，而且操作简单。您只需要专注于您的创作，无需担心出现技术问题或因复杂操作而困扰。”

解剖过程中，本杰明和他的团队需要接触各类组织，而且需要体现它们的纹理和材质特征。首先，他们对三个解剖区进行了可行性测试：颈部两处，骨盆腔一处。IMA Soultions扫描专家希望扫描效果达到预期，还能发现难以预料的问题。最初的结果非常棒，整个3D扫描过程都得到了团队支持。

“Artec扫描仪捕获几何与纹理的能力令人惊叹，尤其对于那些半透明、或有光折射现象的高难度扫描区。通过调节扫描仪敏感度，我们能够100%捕获几何与色彩，且无需对尸体进行任何事先准备！”

IMA Solutions创始人兼CEO Benjamin Moreno

3D扫描和数据处理阶段采用了最新版Artec Studio软件，在此过程中，他们采用了小型物体滤网，移除了悬浮孤岛，并使用了网格简化工具，降低3D实时引擎3D模型的多边形数。

这款应用程序的最新测试版预计将于2018年第四季度在蒙彼利埃医学院正式推出。同时，IMA Solutions将持续推进试点项目，收集充足的数据，为选定解剖区域制作至少五套数据组，完成整个工作流，此外，还将不断改善用户界面，增添医学生与外科医生所需的工具，以实现zui佳互动效果。

这些数据组将由瑞典高科技公司Interspectral通过Inside Explorer技术运行。这项伟大的科技给我们带来了互动式的人性化3D学习体验，它能以3D形式展现多模态的实时采集过程，还能在3D场景下结合CT、MRI和3D扫描。

最新3D与VR技术的组合帮助医疗培训行业向前跨进一大步。互动式培训应用在医疗教育过程中的成功融合将为学生、教授与博士带来诸多利益。未来的年轻医学专家也将有机会在虚拟尸体上实践操作，不用受到数量、成本等因素的影响，同时，教师、博士和其他资深医学人士也将迎来全新的医学教学方式。类似的创新发明几年以前还难以想象，但通过前沿技术，我们已经踏上了全新征程。