18、基于增强现实技术的初级医疗保健路线图

AR技术在医疗与教育中的应用

最新推荐文章于 2025-09-21 13:12:11 发布

devops8pract

最新推荐文章于 2025-09-21 13:12:11 发布

阅读量56

点赞数

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： VR/AR赋能智慧医疗文章标签：增强现实 AR 医疗保健

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/devops8pract/article/details/151919991

VR/AR赋能智慧医疗专栏收录该内容

25 篇文章 ¥499.90

订阅专栏¥69.90

会员秒杀 ¥9.9 重磅福利

超级会员免费看

基于增强现实技术的初级医疗保健路线图

增强现实技术在医疗保健中的应用

增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和混合现实（MR）技术在医疗保健领域具有巨大的潜力。这些技术可以为患者提供更好的治疗体验，提高医疗效率，并促进医学教育和研究的发展。

在患者治疗方面，AR技术可以将治疗过程以可视化的方式呈现给患者，让患者更好地理解治疗或手术流程，从而在生死攸关的情况下更加放松，增强患者的信心。对于慢性病患者，VR/AR/MR技术的应用可以减少他们在治疗过程中的不适感，使治疗更具趣味性。此外，AR还可以帮助患者跟踪生命体征，让患者更有信心地参与治疗过程。

在医院环境中，AR技术可以用于识别卫生清洁过程，特别是在手术室、治疗室和创伤室等高风险的物理医疗环境中。同时，AR/VR和MR技术的集成在展示医院布局设计、设备定位、医疗咨询、复杂的医疗环境以及向患者解释手术或治疗过程等方面具有重要意义。

AR解决方案还可以通过添加弹出式信息和导航来显著改善患者体验，减少问题。患者可以通过最短的路线到达科室，而医务人员可以更妥善地管理设备和药品。通过扫描二维码，AR技术还可以提醒患者服药。此外，在患者周围和控制室放置的众多监视器可以直接显示统计数据，指出患者的问题点，并展示医疗数据或统计信息。使用VR和AR技术还可以展示准确且美观的解剖模型，有助于吸引公众对公共卫生领域的关注。

以下是利益相关者在整合数字工具的医疗保健中的参与情况：
| 目标 | 数字工具助力初级医疗保健中的健康公平、社会正义与效率 |
| — | — |
| 社区 | 普及健康常识，开展宣传活动，推行免疫计划，预防慢性病，通过手机发送健康活动/预约和用药提醒 |
| 患者 | 认识到所接受的医疗治疗对健康有益，了解自身健康状况，了解初级医疗保健的核心功能和基本公共卫生功能，在最短时间内获得高质量治疗，接受教育、提高意识并积极参与初级医疗保健 |
| 医学生 | 借助通信设备、知识资源、管理和决策支持工具提高学习的有效性和自主性，通过数字工具监控教育和培训，通过AR培训模块和在线课程构建医学知识和技能，提高收集、分析、管理知识、技能发展、数据、统计和信息的能力，加强知识共享和网络，强化知识和专业技能 |
| 医疗团队 | 更新免疫信息，通过整合数字临床支持工具和转诊系统为公众提供医疗服务，利用数字技术改善患者就医流程，避免护理过程的重复，加强提供者之间的沟通，避免不必要的住院和急诊就诊，协调护理并确保其在初级、二级、急性和老年护理服务中的连续性，电子健康记录可捕获个人健康、医疗状况、药物和关键事件的信息，用于转诊和及时的临床决策，确保公众在健康紧急情况下能通过电话获得及时、专业的建议，在公共卫生紧急情况下做出快速、协调的响应 |
| 医生/外科医生/专家 | 与患者进行有效沟通，早期诊断疾病，利用磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT）进行扫描，为患者提供更好的手术流程和治疗解释，为患者提供更好的治疗和可视化效果，增强患者的信心 |
| 卫生部和家庭福利部 | 改革医学教育，提供高质量的初级保健和基本公共卫生功能，加强公共卫生行动和支持，关注初级医疗保健发展，优化初级医疗保健的三大支柱，监测政策对人口健康的影响，协调数字健康领域的利益相关者，推动国家数字健康发展 |
| 政策制定者 | 研究最佳医疗体系，关注初级医疗保健的启动，整合卫生服务政策，识别、评估、支持和监督有前景和已证实的AR或VR技术的实施和整合，收集数据进行分析，让用户反馈医疗体验潜力，设计医疗政策并向卫生部和家庭保健部门提出建议 |
| AR/VR/MR开发者 | 建立医疗保健信息系统，发明和投资3D AR/VR/MR技术，开展研发以开发创新的数字技术，进行测试和数据分析 |

增强现实技术在健康与STEM教育中的应用实例

以马来西亚为例，展示了AR技术在健康与STEM教育中的应用。在学校环境中，教师作为课程实施者，需要适应并具备数字技能，以便在课堂中整合技术的使用。AR技术作为一种新兴技术，为教育提供了一种有效的方式来呈现需要可视化的模型，因此受到了广泛的研究。

2021年4月7日，SEAMEO RECSAM为槟城的中学科学教师举办了一场关于AR技术应用的虚拟研讨会，同时也有RECSAM的工作人员现场参与。由于疫情限制了现场参与人数，此次研讨会采用了混合模式。33位来自马来西亚槟城的教师参加了为期一天的研讨会，使用元宇宙应用程序进行了互动式的工作坊活动，并产生了学习成果。通过元宇宙应用程序，教师们可以进行3D形式的测验。

除了体验元宇宙应用程序，参与者还接触到了嵌入在马来西亚中学科学教科书中的许多AR实例。在医疗保健领域，有抱负的健康专业人员可以使用AR健康应用程序学习人体解剖学。该应用程序允许用户查看人体不同的系统，还可以放大人体结构的部分以获得更好的3D视图，并且3D视图配有标签，使学习解剖学比使用2D解剖学教科书更具体验感。

以下是马来西亚初中科学教科书中包含AR实例的部分内容：
| 教科书标题 | 页码 | 包含增强现实功能的图表标题 |
| — | — | — |
| 《科学1》 | 51 | 动物细胞和植物细胞 |
| 《科学1》 | 108 | 受精过程 |
| 《科学1》 | 260 | 地球的主要层 |
| 《科学2》 | 62 | 消化道中的食物流动 |
| 《科学2》 | 275 | 保护地球免受小行星撞击 |
| 《科学2》 | 215 | 火灾警报模型 |
| 《科学2》 | 252 | 太阳系 |
| 《科学3》 | 4 | 人体神经系统的结构 |
| 《科学3》 | 86 | 人体心脏的结构和功能 |
| 《科学3》 | 260 | 日珥 |

通过这些实例可以看出，AR技术在教育领域具有巨大的潜力，可以为学生提供更加生动、直观的学习体验，促进学生的学习和发展。同时，也为教师提供了新的教学工具和方法，有助于提高教学质量。

经验教训与未来展望

在将AR技术整合到健康与STEM教育的过程中，我们也学到了一些宝贵的经验教训。

首先，掌握AR相关工具需要较高的知识和技能水平，这导致在培训过程中需要花费大量时间，影响了学校在繁忙的教学时间内的参与度。例如，在之前举办的AR培训活动中，由于工具的复杂性，参与者需要花费大量时间来学习和掌握。

其次，在使用AR相关工具时，时间和技术支持方面存在限制。在最近的AR研讨会上，发现关于使用Unity和Blender等AR相关工具的输入内容，由于时间和网络连接等技术支持的限制，无法完成。

对于教育工作者来说，使用AR相对容易，但创建AR内容可能具有一定的难度。创作者在构建AR内容之前，必须先具备应用程序或软件的基本知识。而且，AR功能的创建还取决于教育工作者的兴趣和动力。一些教育工作者认为使用AR会延长课堂时间，因此不愿意使用。所以，需要让教育工作者了解使用AR通过3D可视化实现更成功理解的好处。教育工作者和有抱负的健康专业人员在使用AR应用程序之前，可能会权衡时间和收益。

传统课程需要不断发展以适应未来的现实。VR/AR/MR技术是强大的工具，可以应用于支持和变革教育，使教育工作者能够创建用于主动学习的数字教学工具或材料。马来西亚的新教科书（纸质和数字）已于2022年9月升级为3D AR动画，并即将推出。课堂教育的快速发展和意识的提高吸引了教育工作者的关注。学生需要培养新的数字技能，以适应未来的劳动力市场。为了应对未来课堂教育的变化和基于证据的转变，学习3D增强现实（AR）/3D虚拟现实（VR）和3D功能可以培养计算思维、解决问题、编码以及科学、技术、工程、艺术和数学（STEAM）等学科的能力，帮助学生应对未来的挑战。这也可以让教育工作者（职前和在职教师）和学生接触到与3D AR设计相关的各种数字工具或平台，并使教师和学生将计算思维（CT）技能融入课程，促进主动学习。这与SEAMEO教育议程的优先领域7“采用21世纪课程”以及优先领域4“促进技术和职业教育与培训”相一致。

为了推动AR技术在医疗保健和教育领域的进一步发展，我们提出以下未来发展建议：
1. 缩小教育、医疗和工业领域之间的差距 ：应开展更多的研发活动，以缩小在医疗保健和工业环境中集成基于AR技术的差距，整合跨学科研究。提供适当的培训，考虑与当地和全球教育环境的政府期望相匹配的基础教育所需的知识和技能，在这方面起着重要作用。
2. 为教育工作者制定AR应用课程和培训培训师（ToT） ：
- 制定课程大纲，从基础到高级水平教育年轻一代，在适当的水平上匹配相应的知识和技能，并在基于项目的计划中提供“项目完成和创造力”的指导方针。
- 在使用AR之前，培训教育工作者必须首先掌握相关的AR应用程序。这些培训教育工作者需要在进行任何课程之前体验每个应用程序的优缺点。虽然下表中显示的小时数反映了建议的学习时长，但实际小时数取决于个人的理解和完成所有任务的情况，以确保学员做好充分准备。

综上所述，AR技术在医疗保健和教育领域具有巨大的潜力，但在应用过程中也面临一些挑战。通过总结经验教训，采取相应的措施，我们可以更好地推动AR技术的发展和应用，为医疗保健和教育事业带来更多的创新和变革。

graph LR
    A[AR技术应用领域] --> B[医疗保健]
    A --> C[教育]
    B --> B1[患者治疗]
    B --> B2[医院环境管理]
    B --> B3[医学教育与研究]
    C --> C1[健康与STEM教育]
    C --> C2[传统课程变革]
    B1 --> B11[可视化治疗过程]
    B1 --> B12[减少患者不适感]
    B1 --> B13[跟踪生命体征]
    B2 --> B21[卫生清洁识别]
    B2 --> B22[布局设计展示]
    B3 --> B31[解剖模型展示]
    C1 --> C11[教师培训]
    C1 --> C12[学生学习体验]
    C2 --> C21[数字教学工具创建]
    C2 --> C22[培养数字技能]

这个流程图展示了AR技术在医疗保健和教育领域的主要应用方向及其细分领域，有助于我们更清晰地理解AR技术的应用架构。通过不断地探索和实践，我们有望进一步挖掘AR技术的潜力，为各个领域带来更多的价值。

基于增强现实技术的初级医疗保健路线图

增强现实技术应用的优势与挑战分析

增强现实技术在医疗保健和教育领域展现出诸多显著优势，但同时也面临着一些挑战。

优势

提升患者体验与治疗效果
- 在医疗保健中，AR技术为患者带来了更好的治疗体验。通过可视化呈现治疗过程，患者能更清晰地了解治疗或手术流程，从而在心理上更加放松，增强对治疗的信心。例如，在面对生死攸关的手术时，患者对手术过程的理解可以减轻他们的焦虑和恐惧。
- 对于慢性病患者，VR/AR/MR技术的应用能够减少治疗过程中的不适感，使治疗变得更有趣。AR还能帮助患者实时跟踪生命体征，让他们更积极地参与到治疗过程中，提高治疗的依从性和效果。
优化医疗流程与管理
- 在医院环境方面，AR技术可用于识别卫生清洁过程，特别是在手术室等高风险区域，有助于确保医疗环境的安全和卫生。
- AR/VR和MR技术的集成在展示医院布局设计、设备定位等方面发挥着重要作用，使医务人员能够更高效地管理医疗资源。同时，AR解决方案通过添加弹出式信息和导航，改善了患者的就医流程，患者可以通过最短路线到达科室，减少了就医时间和不必要的麻烦。
促进医学教育与研究
- 在医学教育中，AR技术为医学生和医务人员提供了更加直观的学习方式。通过AR展示的解剖模型，学生可以更清晰地观察人体结构，提高学习效果。例如，使用AR健康应用程序，学生可以查看人体不同系统的3D视图，并进行放大观察，这比传统的2D解剖教科书更加生动和深入。
- 对于医学研究，AR技术可以用于模拟和分析复杂的医疗情况，为研究人员提供更多的研究手段和数据支持。
推动教育创新与发展
- 在教育领域，AR技术为教师提供了新的教学工具和方法。教师可以利用AR创建数字教学材料，使课堂更加生动有趣，提高学生的学习兴趣和参与度。
- 学生通过学习3D AR/VR和3D功能，能够培养计算思维、解决问题和STEAM等学科的能力，为未来的职业发展做好准备。

挑战

技术掌握难度大
- 掌握AR相关工具需要较高的知识和技能水平，这对于学校和教育工作者来说是一个挑战。在培训过程中，参与者需要花费大量时间来学习和掌握这些工具，影响了学校在繁忙教学时间内的参与度。例如，在之前的AR培训活动中，由于工具的复杂性，许多参与者难以在短时间内熟练掌握。
时间与技术支持限制
- 在实际应用中，使用AR相关工具时往往受到时间和技术支持的限制。例如，在最近的AR研讨会上，关于使用Unity和Blender等工具的内容，由于时间有限和网络连接等问题，无法完整地进行教学和实践。
教育工作者积极性不高
- 对于教育工作者来说，虽然使用AR相对容易，但创建AR内容具有一定难度。而且，一些教育工作者认为使用AR会延长课堂时间，因此不愿意积极推广和应用AR技术。这就需要加强对教育工作者的培训和宣传，让他们了解使用AR的好处。

未来发展的具体实施路径

为了更好地推动AR技术在医疗保健和教育领域的发展，我们可以从以下几个具体方面进行实施：

加强跨领域合作与研究

整合跨学科资源
- 开展更多的研发活动，整合医疗、教育、工业等多个领域的资源，缩小不同领域之间的差距。例如，将医学知识与计算机科学、工程技术等学科相结合，开发出更适合医疗保健和教育需求的AR技术和应用。
- 建立跨学科的研究团队，促进不同领域专家之间的交流与合作，共同解决AR技术应用过程中遇到的问题。
提供专业培训与支持
- 提供针对不同群体的专业培训，包括医疗人员、教育工作者和学生等。培训内容应根据不同的需求和水平进行设计，确保参与者能够掌握相关的知识和技能。
- 建立技术支持体系，为AR技术的应用提供及时的技术帮助和解决方案。例如，设立专门的技术咨询热线或在线论坛，方便用户在使用过程中遇到问题时能够及时得到解决。

完善课程与培训体系

制定科学的课程大纲
- 根据不同的学习阶段和水平，制定从基础到高级的AR应用课程大纲。课程大纲应明确学习目标、内容和要求，并提供相应的教学资源和评估标准。例如，针对初学者，可以重点介绍AR的基本概念和简单应用；对于中级和高级学习者，则可以深入学习AR的开发和应用技术。
- 在课程中融入实践项目，让学习者通过实际操作来巩固所学知识和技能。同时，提供“项目完成和创造力”的指导方针，鼓励学习者发挥创新思维，开发出具有特色的AR应用。
培训专业的教育工作者
- 在使用AR之前，对教育工作者进行系统的培训，使他们具备相关的AR应用知识和技能。培训内容应包括AR工具的使用、AR内容的创建和教学方法的应用等方面。
- 让教育工作者亲身体验AR应用的优势和不足，以便他们在教学过程中能够更好地引导学生。例如，组织教育工作者参加AR应用的实践活动，让他们在实践中感受AR技术的魅力。

鼓励创新与应用推广

支持AR/VR/MR开发者创新
- 为AR/VR/MR开发者提供更多的支持和资源，鼓励他们进行创新和研发。例如，设立创新基金，资助有潜力的AR项目；举办AR技术竞赛，激发开发者的创新热情。
- 建立开发者社区，促进开发者之间的交流与合作，分享经验和技术。通过社区的力量，推动AR技术的不断发展和创新。
推广AR技术的应用案例
- 收集和整理AR技术在医疗保健和教育领域的成功应用案例，通过各种渠道进行推广和宣传。例如，举办研讨会、讲座和展览等活动，展示AR技术的应用成果和优势。
- 鼓励更多的机构和个人尝试应用AR技术，通过实际应用来验证和完善AR技术。例如，在学校和医院中开展AR技术的试点项目，让更多的人了解和体验AR技术的魅力。

graph LR
    A[未来发展路径] --> B[加强跨领域合作与研究]
    A --> C[完善课程与培训体系]
    A --> D[鼓励创新与应用推广]
    B --> B1[整合跨学科资源]
    B --> B2[提供专业培训与支持]
    C --> C1[制定科学的课程大纲]
    C --> C2[培训专业的教育工作者]
    D --> D1[支持AR/VR/MR开发者创新]
    D --> D2[推广AR技术的应用案例]

这个流程图展示了AR技术未来发展的主要路径及其细分方向，为我们推动AR技术在医疗保健和教育领域的应用提供了清晰的指导。通过采取以上措施，我们有望克服AR技术应用过程中遇到的挑战，充分发挥其优势，为医疗保健和教育事业带来更多的创新和变革。

总之，增强现实技术在医疗保健和教育领域具有广阔的应用前景和巨大的潜力。虽然目前在应用过程中还面临一些挑战，但通过不断地探索和实践，我们相信AR技术将在未来发挥更加重要的作用，为人们的健康和教育带来更多的福祉。我们期待着AR技术在这些领域的进一步发展和突破，为社会的进步做出更大的贡献。