主題：利亞德“虛擬現實技術+紅外光學動捕技術”

隨著大數據、物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的日漸成熟,傳統醫療領域迎來“大物云移”時代的大發展。依托先進的紅外光學動捕技術、VR+AR、人工智能等技術,智慧醫療正在撬開產業升級的新出口。

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

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

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特別是近年來,利亞德的“虛擬現實技術+紅外光學動捕技術”在臨床手術、遠程治療、運動損傷預防等領域的成功應用,大大加持了醫療的“智慧”屬性;此外,兩項技術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,成為傳統醫療實現數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,經常發生在球類運動中,如何科學地預防這類損傷?已經不再是“多注意身體”這么簡單,而是借助大數據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、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,產生的外力對膝蓋的影響。通過這些領域的研究成果,能夠很好地幫助運動員預防此類運動損傷。

應用案例:投擲姿態測試

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

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

應用案例:光學跟蹤輔助骨科手術

在國外一項關于《機器人輔助骨科手術的實時關節運動分析和儀器跟蹤》的報告中顯示,在過去的二十年中,機器人輔助手術已成為手術室的全球標準。但是,機器人輔助骨科手術需要精確,自動的腿部操縱,以提高空間準確性,減少醫源性損害。研究報告提出了新穎的剛體設計和光學跟蹤體積設置,用于跟蹤股骨,脛骨和手術器械。使用計算機斷層攝影術測量腿內部的解剖點,精度為0.3mm。結合運動學建模,可以相對于任何框架和跨關節表達這些點,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部點的位置。可以使用跟蹤數據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據流的質量和防抖動功能;

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

4、支持行業標準整合工具,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、臨床醫學研究:手術前后的康復治療,臨床康復評估和治療,殘疾評估,骨科和步態分析;

2、神經系統科學研究: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、虛擬現實,人體工程學,工業流程優化等諸多領域。

雖然疫情催生智慧醫療加速落地,但我國智慧醫療尚處于初期階段。利亞德將抓住時代機遇,加速探索大數據時代VR/AR技術與醫療產業更深的結合。

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

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