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一种新颖的虚拟现实技术使核磁共振成像成为一种新的体验
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年08月12日 来源:Scientific Reports
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伦敦国王学院的研究人员发明了一种新型交互式虚拟现实系统,供患者在进行核磁共振时使用。
伦敦国王学院的研究人员发明了一种新型交互式虚拟现实系统,供患者在进行核磁共振时使用。
在《科学报告》(Scientific Reports)上发表的一篇新论文中,研究人员表示,他们希望这一进步能让那些对核磁共振成像(MRI)扫描感到挑战的人变得更容易,比如儿童、有认知障碍的人,或者那些患有幽闭恐惧症或焦虑症的人。
在正常情况下,5岁以下儿童中高达50%的核磁共振扫描失败,这意味着医院经常依靠镇静剂甚至麻醉来成功扫描儿童。
这些措施既耗时又昂贵,而且有其自身的相关风险。从神经科学的角度来看,这也意味着基于MRI的大脑功能研究通常只在人工诱导的睡眠状态下对这些脆弱人群进行研究,因此可能不能代表大脑在正常情况下的工作方式。
首席研究员库恩博士钱学森从生物医学工程和成像科学学院伦敦国王学院说核磁共振扫描后相当一个外星人的经验,因为它涉及到进入一个狭窄的隧道,响亮而经常在后台奇怪的声音,同时必须保持尽可能仍然。
钱博士说:“我们很想找到其他方法,让儿童和弱势群体能够接受核磁共振扫描。”
“我们对虚拟现实的兴趣来自于一个简单的观察,当人们使用并沉浸在虚拟现实环境中,他们完全不知道周围的环境。我们认为,如果我们能制造出一种与MRI环境兼容的系统,这将是一种非常强大的替代方法,可以成功地扫描这些具有挑战性的人群。”
为了给患者提供身临其境的虚拟现实环境,研究人员开发了一种特殊的虚拟现实头盔,可以安全地在MRI扫描仪中使用。
这款头戴式耳机设计成防光的,这样用户根本看不到周围的环境,也不会意识到有关他们位置的视觉提醒。
一旦系统被正确放置,系统的投影仪就会立即启动,提供身临其境的内容,然后虚拟现实体验就会从那一点开始持续,直到检查结束时病人被移走。
研究者说这和其他措施非常有效地消除内部的核磁共振成像扫描仪,作为他们的视觉场景完全取代了虚拟现实环境和创建同余与其他感觉,扫描仪等被认为在MRI检查噪音,振动表运动和表。
到目前为止,这是通过在视觉场景中加入一些元素来实现的,这些元素表明虚拟世界中的施工工作正在进行,这可以解释扫描仪的噪声和振动。
这个系统的一个主要的新奇之处在于,用户可以只用眼睛的注视与虚拟世界互动——就像我们在日常生活中做事情一样。
目前还没有类似的MR兼容系统能够将VR展示系统与直观的交互方式相结合。
使用他们的凝视(即,仅仅看虚拟环境中的物体或区域),这样用户就可以在虚拟世界中导航,选择电影和游戏等内容,玩游戏,启动或终止与同伴/护卫者的视频链接。
后者意味着焦虑的患者可以在检查过程中通过带有麦克风的网络摄像头和安装在控制台区域的显示器与同伴或护理人员随意互动。
研究人员表示,该系统的下一步是开发内容,并在患者身上进行测试。
“开发正确的内容是至关重要的,为了让系统有效,它需要尽可能长时间地保持受试者/患者的注意力和沉浸感。随着年龄和认知能力的不同,这些内容可能会有很大的不同,下一步的关键是找到正确的方法,并针对不同的临床和研究人群进行定制,”钱博士说。
合著者Tomoki Arichi博士说:“我们对该系统为脆弱和重要的人群开放的可能性感到非常兴奋,比如儿童和那些有困难的人,他们可能在不睡觉的情况下无法正常进行核磁共振扫描。”这不仅会对日常临床实践产生巨大的影响,而且还为我们获得关于大脑功能、行为和社交技能在我们生活中如何发展的模式的戏剧性新见解开辟了道路。”