确保医用AR/VR显示器和系统的质量

2023年 12月 4日

话题:

作者:

Anne Corning

近年来，增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和混合/融合现实（MR）技术在医疗领域得到大量应用，这为增强医疗保健服务的许多方面（从VR培训到AR辅助手术）提供了令人兴奋的新潜力。基于此，AR/VR/MR（统称为XR）行业呈现蓬勃发展趋势，尤其是在全球新冠肺炎疫情（COVID-19）爆发之后，非接触式和虚拟治疗选项突然变得重要起来。据预计，该市场将以32%的复合年增长率（CAGR）持续增长，到2027年全球市场规模将达到近120亿美元。¹

医疗AR/VR设备的市场前景

正是临床医生和患者对XT技术的广泛使用（见下表）促进了这种持续的行业增长。许多此类应用充分利用了XR系统的独特功能，包括三维数据可视化，其将来自传感器和相机输入的数据进行整合，并使用户能够与虚拟图像进行交互。虚拟现实设备提供沉浸式体验，其图像填充了用户的整个视野。增强现实和混合/融合现实设备在透明表面（如智能眼镜）上显示图像，背景环境仍然可见。这两种视觉模式均在医学应用中找到了一席之地。

教育	外科手术与治疗	康复	疼痛管理	心理健康
解剖学技能培训模拟手术患者界面模拟	外科手术准备/实践进行外科手术机器人外科手术手术及术后服务	交互式康复物理治疗	治疗期间慢性疼痛	创伤后应激障碍(PTSD) 焦虑恐惧症手术过程中焦虑（例如：接受治疗的儿童）

在2022年发布的这篇博客文章中，我们详细探讨了其中的一些应用。例如，医生们使用医学成像数据创建患者解剖结构的3D可视化图像，以规划和实施外科手术。医科学生通过交互式虚拟现实模型学习人类心脏的复杂结构。虚拟现实技术的沉浸特性有助于减轻患者的疼痛感，还可以成为患者康复/物理治疗的工具。

对于患有恐惧症、创伤或类似心理健康问题的人们而言，VR技术可以帮助他们治愈。“治疗师可以使用这些设备让患者完全沉浸在虚拟世界中，或者使用数字工具和体验增强现实世界，以增强治疗效果。此外，VR和AR设备在这种沉浸式远程治疗体验中为社交互动创造了安全的空间。”²在2019年发布的这篇博客文章中，我们研究了医疗XR技术在治疗慢性疼痛、脑肿瘤手术、中风后恢复以及在抽血过程减轻疼痛感方面的应用。

医疗XR设备的质量考虑因素

自AR/VR系统面世初期起，业界一直需要进行艰苦的研究和测试，以确保人类用户的安全性和舒适性。随着XR技术在医疗行业开始得到普及，新的质量考虑因素随之出现。跟任何其他医疗设备或系统一样，确保产品应用于某种治疗方式时的有效性和安全性至关重要。

出于此原因，许多行业组织和政府机构都注意到了这一点，包括国际电工委员会（ IEC）、美国食品药品监督管理局（FDA）和ISO组织。IEC发布了医疗AR/VR系统性能和测试标准（IEC 63145出版物系列）。FDA制定了“医疗扩展现实计划”，XR系统必须取得许可才能上市销售。到目前为止，FDA已批准 39款AR/VR系统上市销售。此外，有消息显示，ISO组织近期也将发布一项有关此领域的新标准。

医用AR/VR设备的质量测试

由于涉及到人们的健康，XR设计师和制造商们必须确保其设备和软件的质量和性能。瑞淀与许多世界领先的XR公司合作，测量和量化系统性能，包括亮度、色彩（色度）和均匀性等参数。

瑞淀已开发出多款特殊的光学设备，包括AV/VR 镜头和XRE 镜头解决方案，帮助客户从用户感知体验的角度精准测试各种系统和组件。我们的TrueTest™ TT-ARVR 软件经过专门设置，可以自动运行大量测试库中的任何测试，包括畸变、对比度、MTF和均匀性。XRE镜头系统配备电子镜头，可即时调整至多个或可变焦平面，从而缩短测量时间。

在本次网络研讨会中，我们将讨论AR/VR产品测试问题，详细解释医用XR系统的规格和测试，并介绍确保产品质量的方法。如需了解更多关于医用XR系统质量考虑因素以及瑞淀解决方案如何能够帮助客户满足测试需求的信息，请观看由GlobalSpec于2023年11月举行的以下网络研讨会：“医疗AR/VR设备：应对硬件和软件质量测试挑战”。在该网络研讨会上，我们探讨了以下主题：