外科医生如何将虚拟现实技术带进手术中的？

 Ana Maria从未去过马丘比丘。这位61岁高龄的老人总想着能去看一看当地的高山遗址，但她饱受高血压折磨。医生也警告说，极端的高度有可能影响她的血压，甚至酿成危险。今天，身着手术服的她，即将初次游览当地古老的城墙和金字塔。

她正身处墨西哥城一家私人诊所，被推入那个无窗的手术室时，她勉强地笑了笑。主刀医生在她的左侧大腿上画一个大圆圈，并涂上几层碘酊，然后把局麻药物注射进去。圆圈内部是一个直径大约6公分长的脂肪瘤，这就是她待会儿需要切除的组织。

Ana在整个手术中将保持清醒，所以她才恐惧。就在主刀医生正在准备手术器材时，她的血压飙到183/93，高于平时的均值。以往病人如果出现类似症状，往往都需要注射镇静药物，以克服开刀的疼痛和焦虑。但今天却一反常态。取而代之的是，手术监督医生José Luis Mosso Vazquez取来了一个黑色头显，罩在Ana的眼前，并细心调节松紧，保证她的观看效果。

主刀医生开始切下第一刀，鲜血不断从Ana的腿部流出。她被各式各样的医疗器械包围——手术椅、手术车、拭子、注射器，头顶还悬挂着明晃晃的无影灯，她的各种生命体征也显示在身后的监视器上。但Ana却浑然不知。她沉浸在一个三维再现的马丘比丘里。她以震撼的上帝视角俯瞰着逶迤在山脊上的整个古城，梦想之旅就这样开始了。从苔藓覆盖的墙壁和小石屋，到一级级的梯田，所有细节尽收眼底。

 

 

Mosso很仔细地观察着她。这个54岁的外科医生正主导着一项实验，尝试把VR技术带进手术室，借助高科技的引导技术保障手术的顺利进行，这些工作以往通常都需要强效的止痛药和镇静剂才能做到，而有了先手段的实施，如今仅需局部麻醉就可以了。他试图证明，手术有这种辅助方式，能有效降低精神类药物的使用量，不仅可以大幅削减成本，改善墨西哥城内资金短缺医院的财政危机，而且还能降低并发症的发生率，加快病人的痊愈速度。

然而，对于今天的手术，他还是吃不准，单单有他的头显是不是就足够了。他希望VR技术可以让Ana避免使用不必要的药物，但一旦她在手术中变得焦虑，本来已经濒临危境的部分生命体征可能一下子就会夺走她的性命。为对付这种突发的性命之虞，他已经备好了一根静脉注射通路，随时准备补充抢救的药物。

主刀医生从Ana大腿上发现一个硕大的组织，接着医生用手指在她的皮下仔细操作，以便能成功取出这颗浑圆的“水球”。然后，他又擦拭血渍并缝合伤口。整个过程耗时不过20分钟。

Ana非常感激。因为有VR的帮助，她几乎没有感觉到手术刀正划开她的肌肉。正如她所言：“我已经被带到另一个空间了。正常来说，我应该感到异常紧张才对，但现在我却觉得非常放松。”

监视器如实记录了她的故事。整个手术过程中，她的血压的确是在下降。

早在2004年，Mosso就为他的大儿子买了一个蜘蛛侠游戏，从此以后，他的生活和计划好的职业前途就发生变了。这款游戏使用了在头部投映图像的技术——这是一种早期的VR表现形式。自己儿子沉浸在游戏中的表现深深震动了Mosso。“他妈妈叫他过来吃饭，他竟然没有听见，真的什么也没有听见。当时我就想，如果我把这个技术使用在病人身上又会怎么样呢?”

Mosso开始在上消化道内镜检查中加入游戏元素。本来，软管伸进胃的体验万分痛苦，病人通常需要镇静剂辅助，Mosso则鼓励他们玩蜘蛛侠游戏代替镇静剂的安抚作用，用以分散他们的注意力。

他要求病人对整个过程的疼痛和焦虑进行评分，并于2006年在加州的“医学联合虚拟现实技术”大会上展示了他的成果。使用VR消除医疗过程中不适的想法，最早是在西雅图、华盛顿的高校被提出的，当时，认知心理学家Hunter Hoffman和同事已经开发出一款名为SnowWorld的VR游戏，用以帮助病人忍受严重烧伤时的护理疼痛。研究人员希望，身体沉浸在一个三维计算机场景的错觉能够转移病人的注意力，使他们不再感觉到现实世界的伤痛。结果成功了：Hoffman的团队的试验显示，SnowWorld降低了病人在创伤护理时的疼痛感受，有效率达到50%，同时也能降低大脑疼痛相关区的活动。

但在其他医疗领域中，取得的成果就相对较少了。在2006年的大会上，Mosso遇见了Albert Rizzo。Rizzo是一位就职于南加州大学的心理学专家(现为医疗VR总监)，也用内镜做过相似的研究。Mosso说：“他提出了10个案例，而我提出了200个。”Rizzo向Mosso展示那个他在用的昂贵的、先进的头显。Mosso坦言：“那是另一个世界。”但随后，Rizzo透露他也正在为自家的仪器更新装备，准备安装一款和蜘蛛侠相同的游戏。

Mosso说：“此刻我的生活彻底被改变了。Rizzo救了我。”被Mosso成果所震动，Rizzo送了他一部头显，并说服同事Brenda Wiederhold允许Mosso使用其专为病人缓解疼痛开发的部分虚拟环境。

Mosso带着新装备返回墨西哥后，就开始在一个广阔的舞台上尝试VR技术，从产后恢复到心脏手术。VR帮助病人放松心情，轻松面对刀切之苦，但不得不说的是，部分成功案例都只是一些小型的日间手术，只是去除脂肪瘤、囊肿和疝一类的小手术。病人在接受这类手术时往往都是清醒状态，依靠镇静剂克服疼痛困扰。他又用了一个Wiederhold开发的名为Enchanted Forest的虚拟场景。用户在其中可以探索溪流、湖泊、树木和高山。(Mosso在个人笔记写道，虚拟世界必须能让人放松。如果一个射击游戏能够制造兴奋催高病人的血压的话，那么无论多能分散注意力，都可能增加失控出血的风险。)

VR技术目前也被世界各地的研究团队加紧琢磨，他们期盼能够在各种医疗情况下，缓解疼痛的发生，诸如创伤护理和牙科，也有像幻肢症一类的慢性疼痛。但Mosso依然是唯一一个公开发表“在手术中使用VR降低痛苦成效”的科学家。在一项有着140人的研究中，他发现，使用VR的实验组，在术中的疼痛和焦虑方面比对照组降低了24个百分点。他也在一个更小规模的随机试验中得到了近似的结果。

为病人提供VR辅助，同样也能减半原来他们需要的镇静剂的剂量，而且在许多情况下，还能完全避免镇静剂的使用。这对于Mosso所在的地区来说，此举也能大幅度节约诊所的开销;镇静类药物，如芬太尼和咪达唑仑，都非常昂贵。他预测，此举大概能降低手术开销的25%左右，尽管他目前还没有更多翔实的数据可以给出一个精确的估计值。削减药物剂量应该能降低并发症的发生风险，以及能加快病人的康复时间。Mosso还计划进行更深入的计划以验证他的猜想。他说，总体而言，病人如果仅仅接受局部麻醉的话，术后一小时就能回家了，而那些接受了镇静剂的病人通常需要一整天才能恢复过来。

Wiederhold说：“这种做法可以降低成本，加快恢复时间，还能降低并发症的发生风险。真的是难以置信。我们现在实施的计划，就连美国都还裹足不前。” Panamerican大学的医学院院长Gregorio Obrador也对此留下深刻印象。最初，他承认：“我觉得简直就是痴人说梦。因为我已经习惯于‘药物治疗疼痛’这一老思路。但在看了关于VR和疼痛缓解的文献后，我承认VR真的能在缓解疼痛方面派上用场。”

 

Mosso目前已经在超过350例外科手术中加入了VR手段，他希望看见VR成为手术室中消除疼痛的常规手段。与单纯的药物治疗相比，他认为技术会大幅度、大范围地改变病人接受治疗的模式。