“数字+数据医疗”加持“元宇宙”:视明科技着力构建更智能的沉浸式“视界”

作者: 脑视觉实验室 日期: 2021-12-31 点击数: 2425

元宇宙的出现,并非是“横空出世”!


元宇宙的发展要经历三个连续的阶段,即(I)数字孪生,(II)数字原生代,到(III)最终物理虚拟现实或超现实的共存。在第三个阶段,也就是最后一个阶段,元宇宙可以成为一个自我维持和持久的虚拟世界,与物理世界共存和互操作,具有高度的独立性。

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为了实现终极版的元宇宙”,元宇宙在发展的过程中就需要不断吸收信息革命( 5G / 6G )的成果,互联网革命( web 3.0),人工智能革命,以及 VR / AR / MR / XR 在内的虚拟现实技术革命,数字技术革命(区块链)和计算技术变革(云计算)的成果。


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我们知道元宇宙被定义为跟现实世界交互的一个广阔的虚拟世界,虚拟现实技术是构建元宇宙的基石,并且在技术上也可以在没有人工智能的情况下存在,但如果有人工智能的支持,我们在虚拟世界中的沉浸式体验将会更加“智能化”。



01
 
什么是人工智能?


人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。


人工智能(AI)的应用可能比你想象的要普遍得多。从生产、商业到航天等诸多领域,甚至是面向消费者的应用中(人工智能通过面部识别、自然语言处理(NLP)等发挥着重要作用),都会涉及到人工智能(AI)概念。


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如,美国著名的麦肯锡公司最近的一项调查中显示,50%的受访者表示,他们的公司至少有一项业务功能使用人工智能。


人工智能的优点是高效计算与精准分析,特别是依托于大数据与数字医疗技术快速发展的大背景下,将会力促它可以有效解决传统医疗行业的痛点以及对医疗多个领域的拓展带来更好的机会。感知智能中的医疗智能语音、医疗智能视觉、可穿戴医疗设备等将迎来爆发。


02
  
医疗行业未来格局变化的关键:虚拟现实+人工智能


VR、AR、MR、XR等技术,可以提供在现实世界与虚拟世界的桥梁,无缝衔接现实与虚拟。而在元宇宙的发展过程中,伴随着人工智能技术应用的快速展开,就可以创建可扩展且准确的虚拟世界。


人工智能对医疗行业的影响是全方位的,将虚拟现实技术与人工智能技术完美的结合,对医疗行业未来的格局至少产生3个变化:


更好的人机交互体验


在元宇宙概念中,现实世界被投射到虚拟的时空之中,展现了一种虚拟环境下,人与外界的空间交互关系。人工智能可以辅助人机交互(HCI),实现更好的空间导航等。



比如 一个弱视患者,当他戴上一个复杂的、支持人工智能的头戴式可穿戴显示器或移动头戴式耳机(VR)时,它的传感器将能够读取并预测他的电子和肌肉模式,从而准确地对他在虚拟空间中的训练动作进行辨别和打分,以便指导你下次做出更有效的训练动作。此外,人工智能可以帮助在虚拟现实中重建真实的触觉,做视功能训练的人无需使用手动控制器即可与虚拟对象进行高效的交互这样的交互训练方式,自然远比遮盖治疗等传统治疗方式更有趣,患者依存性会更高。


更智能化的看病模式



医疗行业未来的演化路径应该会朝着便捷化、实时化、智能化的方向发展。虚拟现实+人工智能模式下,用户处于元宇宙的中心,你的化身的准确性将决定你和其他参与者的体验质量;人工智能引擎可以分析2D用户图像或3D扫描,得出高度逼真的模拟再现;届时,患者可能无需去线下的医院,就能实现就医的目标。


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比如 一个视功能缺损的患者(斜视/弱视/近视等),医生/治疗师在虚拟世界中就能根据其具体情况,为其制定精准化、个性化的治疗方案,并且能够对其训练效果进行实时监督,患者足不出户就能获得与医生/治疗师的良性互动,以及拥有更好的治疗体验。


医疗资源的有限复制


当人工智能引擎输入历史数据时,它会从以前的输出中学习,并尝试提出自己的数据随着新的输入、人工反馈以及机器学习的强化,人工智能的输出每次都会变得更好。最终,人工智能将能够执行任务并提供几乎与人类一样好的输出。这样的人工智能就可以实现医疗资源的有限复制,对一些视功能缺损的人来说,只需要一台头戴式可穿戴显示器或移动头戴式耳机(VR,治疗就可以开始了。从而有效降低就医成本,并且可以突破时空限制,即使身处偏远地区,也能够在虚拟世界中得到有效的个性化治疗。


03
  

人工智能在打破传统视功能诊疗弊端中的价值


在过去,眼科关于视功能的检查更多的停留在主观层面,也就是通过“看”和“观察”来评估患者是否有视功能方面的问题,如有无立体视等。这样的检查手段,精准性自然不足。此外,在治疗方式上,也存在训练内容简单枯燥、有效性低、治疗周期长、患者依存性差等问题。


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作为虚拟医学、数字治疗研发与服务的国际领跑者,视明科技增视能团队,早在10多年以前就特别注重将虚拟现实技术与人工智能技术有效结合,用于开发出智能化的视功能检查训练系统。比如:




视功能检查系统




基于全球最先进的裸眼3D眼球追踪技术,增视能团队成功开发出了用于评估眼球控制能力的视明星®眼球追踪系统可以智能化,客观量化的评估患者可能存在的动态双眼视功能问题。


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此外还有基于智能手机、光场平板等便捷设备基础上,研发的视明星®视功能检查系统,都可以对我们的视功能发育情况实现智能化的评估。


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视功能训练系统





增视能团队已经成功开发出了视明星®体感训练系统、裸眼3D训练系统、VR(虚拟现实)训练系统、AR(增强现实)训练系统、MR(混合现实)训练系统



值得一提的是,增视能团队已经成功研发出的基于最新VR技术基础之上的训练系统,即将投入临床应用。最新的VR训练系统,很好的结合了虚拟现实技术与人工智能技术,届时将会带给用户(患者)更好的交互体验,生动有趣的训练场景会大大增加用户(患者)的依存性。


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比如 空间导航是一项常常被忽视、又与生活密切相关的视觉能力(被称为“路痴”的人就存在空间导航问题)。利用最新的VR的训练系统,就可以将现实环境中的空间关系投射到虚拟世界中,加强用户在自我中心和非自我中心两种参考系之间的灵活切换,并且可通过修改空间参数,来设置不同的空间参数变量,且制定不同的空间导航任务,从而深入训练视觉空间记忆和交互能力。


此外,最新的VR训练系统,还能实现治疗师/医生与用户(患者)之间的无接触面诊,在虚拟世界中治疗师/医生可以随时解决患者训练中存在的问题,并及时调整治疗方案,给予精准指导


04
  

展望未来:视明科技开启更智能的沉浸式“视界”


理想情况下,人工智能技术可能会解锁元宇宙的其他功能,并将虚拟环境推向一个可感知的虚拟世界。在未来,元宇宙也必然是由人工智能(AI)启用、填充和支持。人工智能(AI)将驱动元宇宙的所有的技术层,如为空间计算提供动力。



早在多年前,增视能团队已经与美国虚拟医学中心、西安交通大学等成立“数字医学国际实验室时,就已经着手脑机接口的创新研究。目前正在着力开发基于虚拟现实技术与人工智能技术完美结合的新一代智能化的沉浸式视功能检查训练系统

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届时,有了更智能化的沉浸式检查训练系统后,我们不仅可以对3岁以上儿童的视功能做出客观评估,对于新生儿同样可以做出精准评估,而且评估方式更简捷——检查训练可能只需一个智能穿戴设备,使用者无需其他动作就能轻松搞定。一旦成功研发,将大大提高视功能缺损患者的早期发现早期治愈的几率。类似下图中的遗憾可能显著降低!


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(图:来源网络截图)



并且我们也相信,这种更智能的沉浸式“视界”的到来,也只是时间问题,未来不仅服务于斜弱视、近视、侧视症、视疲劳、白内障青光眼及阅读困难人群,会扩大到让更多的人群受益。

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