通过虚拟现实耳机看到的医院虚拟病人的视图

哥伦比亚大学临床创新实验室为医生提供虚拟现实培训

你有没有想过,如果我有一个(虚构的工具),我会更擅长(真实的任务)?那些在哥伦比亚临床创新实验室听到你的声音。他们认为,推动医学和病人护理的最佳方式是培养该领域工作人员的想法,并帮助将这些想法转化为实际产品。

“许多新产品很有趣,但在现实的临床环境中没有用处,”他说Shunichi Homma,医学博士他是哥伦比亚医生公司的首席医疗官,也是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院的玛格丽特·米利肯·哈奇医学教授。“我们想要发明医学界真正需要的东西。”

为了鼓励这种创新,临床创新实验室在近两年前由Homma和Timothy Crimmins,医学博士他是哥伦比亚医生公司的首席医疗信息官,也是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院的医学副教授。

项目:超声引导中心线置放的虚拟现实训练

三名学生戴着虚拟现实头盔,在虚拟现实中练习医疗程序
通过虚拟现实进行医疗培训。学生们使用哥伦比亚大学医生和研究人员开发的虚拟现实训练器来磨练他们放置中心静脉的技能。该项目得到了哥伦比亚医生临床创新实验室的资助。图片来源:Robert Maniker/哥伦比亚大学欧文医学中心。

哥伦比亚麻醉师Robert Maniker,医学博士他所在的团队获得了该实验室的种子基金。

曼尼克一直在思考改善医学教育的方法,并在此之前为创建麻醉的工具箱这是一个在线学习资源,几乎全国所有麻醉项目都在使用。但在一些精细复杂的手术中,如中央静脉插管,要掌握手眼协调能力,有时需要亲自练习。他问自己如何才能对这些程序进行标准化培训,以帮助各地的医科学生和专业人员变得有能力和自信。

他的答案是:虚拟现实。

Robert Maniker,医学博士
Robert Maniker:“我们可以围绕虚拟现实创建整个培训课程。毫无疑问,在未来10年或20年内,绝大多数模拟将在虚拟世界中完成。”

“基于网络的学习工具很棒,因为它们被广泛传播。但它们不是互动的。模拟中心是身临其境和安全的:你可以尽可能多地练习,而且你不会伤害任何人。但教师的时间有限,模拟的一切都很昂贵。

使用专门的塑料人体模型进行培训和运行模拟中心所需的工作人员需要花费数百万美元,因此并非所有卫生保健工作者都能接受这种培训。通过虚拟现实为更多的医科学生、住院医生和工作人员提供模拟成为一个焦点。

曼尼克说:“长话短说,VR有能力吸引更多的观众。

曼尼克一直在与另一位虚拟现实爱好者合作,David Kessler医学博士他是急救医学副教授,哥伦比亚大学计算机科学教授史蒂文·费纳博士创建模拟超声波训练程序:如何在虚拟现实中进行训练。他们向创新实验室的董事会提议超声引导中心线放置的虚拟现实训练这是他们正在进行的模拟工作的延伸。

费纳是哥伦比亚大学的主任计算机图形和用户界面实验室在那里,增强现实和虚拟现实(AR和VR)被研究和开发。凯斯勒对培训和创新也很感兴趣,是理想的合作伙伴。医生们共同努力,定期与Feiner和他的学生团队会面,制定他们的医学培训想法。

随着时间的推移,在费纳的实验室里,一个VR超声波训练器被建造出来。只需戴上耳机,拿起超声波换能器(探头),学习扫描并将中心线插入你面前的虚拟病人。

病床上的虚拟病人,通过虚拟现实耳机看到
虚拟中心线放置。通过哥伦比亚大学研究人员开发的虚拟现实系统,学员可以戴上虚拟现实耳机,拿起超声波探头,学习插入中心静脉。当静脉注射过窄时,中央静脉为病人提供更多的药物、液体或血液。为了正确地插入,医生使用超声波引导针头进入正确的静脉。这需要技巧和非凡的手眼协调能力。有了虚拟现实技术,这样的医疗培训可以覆盖到更广泛的学习者群体,这些人无法进入昂贵的模拟中心。图片来源:Robert Maniker/哥伦比亚大学欧文医学中心。

使用简单,但不容易创建。由程序员、计算机科学家、设计师、工程师、医生和研究人员组成的团队花了大约一年的时间来创造VR超声波扫描仪。该团队目前正致力于创建分步培训模块。

这只是一个起点。该团队希望将他们的VR训练系统扩展到其他超声引导的程序,比如用于控制疼痛的超声引导神经块。“我们现在在医学上做的很多手术都是超声引导的,”曼尼克说。

曼尼克看到了VR在医疗培训中的广阔前景:“我们可以围绕VR创建整个培训课程。毫无疑问,在未来10年或20年内,绝大多数模拟将在虚拟世界中完成,而不是在古老的现实塑料世界中完成。”

吸引投资者

在哥伦比亚大学使用虚拟现实学习医疗技术
哥伦比亚的创新。创建虚拟现实医疗培训师需要来自哥伦比亚大学多个学院和部门的专业知识。图片来源:Robert Maniker/哥伦比亚大学欧文医学中心。

赢得创新实验室的拨款帮助VR医疗开发团队解决了产品开发的一个挑战:时间。“你可以概念化一些东西,但你不可能在一天之内创造出来,”曼尼克说。在项目期间,学生助理毕业,其他人重新开始。为了保持一致性,他们用实验室的拨款雇佣了一名新的软件开发人员,这是第一个与大学无关的团队成员。

明年,该团队将与医疗中心的五个部门合作,对原型进行试验。

一旦可行,产品就会被送到创新实验室进行审查和分析。这有用吗?有帮助吗?如果是这样,实验室将把它展示给能够完成构建的投资者。

“我们希望尽快采取行动,评估可行的想法,然后把它们交给投资者,”他说科琳DePue他是该实验室组织发展与转型主管。“如果我们注定要失败,那就让我们快速失败,然后转向下一个项目。如果我们成功了,让我们尽快开发出临床医学领域每个人都能真正使用的产品。”

创新实验室目前正在支持五个项目,包括曼尼克的项目。

“跨学科合作是推动医学发展的最佳途径,”Homma说。“哥伦比亚大学的临床创新实验室是一个中心,我们可以利用大学的智力实力,为我们的患者带来改变。”

征求建议书。创新实验室在医疗保健领域寻找有想法的人——在病人护理的框架内——但不知道从哪里开始。他们还在寻找在开发产品方面具有专业知识的人,以促进临床医学的发展。提交你的想法

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参考文献

Shunichi Homma,医学博士她是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院的玛格丽特·米利肯·哈奇医学教授、心脏病科副主任、非侵入性心脏成像主任。他也是哥伦比亚医生的首席医疗官。

Timothy Crimmins,医学博士他是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院的医学副教授和非侵入性血管医学实验室的医学主任。

Robert Maniker,医学博士,理学硕士他是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院麻醉学副教授和急性疼痛服务部主任。

Steven K. Feiner博士他是该校计算机科学教授和主任计算机图形和用户界面实验室哥伦比亚大学。

David Kessler,医学博士,理学硕士她是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院儿科(急诊医学)副教授。

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