一款可以做心臟手術的遊戲手柄,遊戲也能輔助醫療了

作者丨張寅虎

編輯丨韓方航

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原標題:當外科醫生拿起遊戲手柄

上週,愛爾蘭設計公司 Design Partners 公開了一款名為 Motus/D 的概念手術裝置。這是一種電力驅動的支架輸送裝置,透過外接手柄和壓力感應元件,穩定而準確地完成手術任務。據醫學媒體 MD-DI 報道,該產品設計過程的最大亮點是採用了應用於遊戲外設的“觸覺反饋”技術。

Design Partners 成立於 1984 年,主營電器、家居設計;1994 年,與瑞士羅技公司合作,正式涉足電腦、遊戲外設;1996 年起進軍醫療健康領域,對心臟除顫儀的技術改良和智慧服藥提醒專利都曾獲得醫學界相關獎項。經過三十餘年發展,Design Partners 在遊戲外設和醫療裝置設計方面均有豐厚的技術積累。

一款可以做心臟手術的遊戲手柄,遊戲也能輔助醫療了

Design Partners設計的遊戲外設和醫療裝備

Motus/D 的主要功能是在心臟支架手術中將支架準確而穩定地輸送至目標位置。心臟支架通常是根 1 到 3 釐米的空心、可伸縮的導管,能夠撐開硬化、狹窄的心臟冠狀動脈,保持心肌血流灌注。

據設計師介紹,Motus/D 旨在使外科醫生能夠在艱難、狹小的場景下工作,完全專注於精度,而不用在意力度。

和遊戲玩家一樣,外科醫生只需控制手柄,根據螢幕上的影像實時操控手術程序。

而從控制靈敏度來看,Motus/D 與傳統的機械式裝置並無明顯區別。

一款可以做心臟手術的遊戲手柄,遊戲也能輔助醫療了

Motus/D 概念設計圖

在這個過程中,廣泛應用於遊戲外設的“觸覺反饋”技術對於外科醫生非常重要。傳統外科手術中,醫生十分依賴觸覺,但在使用電動裝置進行微創或遠端手術時,外科醫生幾乎得不到觸覺上的反饋。這意味著此類裝置需要透過作用力、振動等一系列動作為使用者再現觸感。

在遊戲外設領域,“觸覺反饋”技術已經趨向成熟。比如賽車遊戲中,當玩家控制的賽車與其它車輛發生碰撞時,Xbox One 手柄會震動發出提醒。而據電玩記者 Geoff Keighley 近期對 PS 5 控制器 DualSense 的評測,新一代 PS 手柄的觸覺反饋更為全面。透過手柄內建揚聲器,模擬沙塵風暴的效果;透過控制程式動態調整扳機鍵的按壓阻力,模擬拉扯/壓縮彈力物體時的張力/阻力效果;透過新增的內建麥克風陣列模擬吹拂風車的操作……

一款可以做心臟手術的遊戲手柄,遊戲也能輔助醫療了

PS 5 遊戲手柄專利設計圖

Motus/D 從遊戲手柄的設計思路中汲取精華,加入震動馬達作為補充。當該手術裝置進出人體時,或即將觸碰到神經、血管和其它組織時,醫生都能得到不同形式的觸感反饋。

“透過為感官進行設計,將這種代入式體驗融入到設計流程中,我們稱之為感官參與。”Design Partners 的創意總監兼合夥人科內爾(Conaire)說,“人類的大腦被封鎖在頭骨包裹的黑暗洞穴裡,必須透過多重感官認知現實世界,Motus/D 採納“觸覺反饋”設計的意義正在於此。”

創造具有感官意識的產品意味著人類可以以更高的精度和控制水平進行工作,能夠更深入地理解觸覺、工效學和人體工程學。“我們希望在整個醫療保健行業全面進入智慧感知階段之前,為智慧感知技術建立良好的代入感、控制力和精確性基礎。”科內爾補充道。

其實遊戲科技進入醫療領域已是常事。

早在 2012 年,研究人員就嘗試將微軟遊戲主機 XBox 360 的體感外設 Kinect 用於各種醫學場景,包括基於手勢的遠端外科技術。其後電子競技風潮來襲,帶動高度專業化的遊戲外設技術飛速發展,醫療裝置也在激烈的市場競爭中不斷迭代升級,遊戲世界和醫療技術的聯絡日趨緊密。

從一定層面來說,

遊戲玩家和外科醫生需要的專業能力是共通的:

精準的操作,敏銳的視覺和空間感知。現下許多微創手術過程中,醫生目不轉睛地盯著螢幕,連續數小時沉浸於工作。“有些時候,醫生藉助裝置探索人體內部的醫學世界,幾乎和遊戲玩家體驗星際迷航一樣。” Motus/D 的設計師(Canavan)卡納萬表示。

除此之外,

外科臨床專業也已開始採用虛擬手術模擬遊戲,作為培訓課程或手術預演。

據英國《每日郵報》報道,截至 2018 年,歐美已有多家醫院和醫學院將虛擬現實手術列入外科醫生訓練課程。其中具有代表性的是《外科醫生》(Surgeon Simulator),它可以提供模擬的手術過程,供實習醫生無壓力練習,同時讓病人提前瞭解手術過程,減輕術前焦慮。

一款可以做心臟手術的遊戲手柄,遊戲也能輔助醫療了

《外科醫生》遊戲宣傳圖

伴隨微創手術和機器人技術的發展,外科手術逐漸小型化。外科醫生正在透過難以置信的小創口進行心臟支架和心臟瓣膜置換等複雜手術,並透過手術導航系統進入人體內部區域操作。手術過程中,醫生通常專注於控制精度或力度,但很難同時兼顧這兩點。如果想用很大的力量進行某項操作,難免犧牲精度,在手術世界裡,這是一個巨大的損失。

在此背景下,傳統機械式外科手術裝置面臨淘汰,電動手術裝置展現出明顯優勢:不存在機械延遲,響應速度更快;能夠在艱難、狹小的場景下展開手術;手術過程中力量由電動裝置提供,醫生只需控制精度即可。強生公司去年以 34 億美元收購機器人手術公司 Auris Health,正是基於對手術裝置電動化的前景看好。

隨著遊戲行業的發展,越來越多的資源投入技術創新。

醫療行業可以從此類創新成果中汲取靈感,並結合醫療保健設計專業知識,最終用於改善手術裝置,提升患者體驗。由於遠端醫療手段正被廣泛應用,遠端手術工作量日益增加,Motus/D 這類具有感官意識的產品的重要性正在呈指數級增長,遊戲科技更多地應用於未來醫學只是時間問題。

部分資料參考自

《Game On: Incorporating Gaming Tech into Surgical Device Design》:https://www。mddionline。com/design-engineering/game-incorporating-gaming-tech-surgical-device-design

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TAG: 遊戲手術Motus外科醫生外設