Industry Trend Report｜Metacosmos+Medical Innovation and Application Gradually Becomes Climate and Enters a Period of Rapid Growth

Published On: 2022/10/21|Categories: 大健康(Healthcare)|

How powerful is Metaverse in the medical field? The technological innovations carried out by Metaverse are quietly promoting a subversive reform of the medical industry.

Metaverse is an emerging ecosystem that integrates the three major technologies of XR (AR/VR/MR), Web 3.0 and blockchain data encryption, and the Metaverse platform, together with the mutual integration of user group behavior and data. Benefiting from the spatial isolation limitations of the Xinguan epidemic, the traditionally conservative and stringent healthcare environment is looking for a solution to reduce the risk of contact with infections, and opens up the opportunity for the innovation of metaverse technology-driven clinical solutions. The new technology will open up innovative opportunities for clinical solutions driven by meta-universe technology.

Metaverse in Clinical Solutions7oldestApplication Trends

Metaverse's applications in the medical and healthcare field include clinical surgical navigation, medical robotics, medical teaching, drug and medical device development, medical imaging and pathology diagnosis, and AI doctors.

(1) Clinical Surgical Navigation: Through VR and AR technology to realize 360-degree realistic imaging of the patient's internal anatomical structure, applied to pre-operative simulation, surgical planning and intra-operative assistance.

(2) Medical robots: VR, human-computer interaction, and AI are applied to treatment to solve bottlenecks in rehabilitation, brain and mental diseases.

(3) Drug and medical device R&D: AI artificial intelligence, big data, AR and other technologies are applied to drug R&D and medical device R&D and creation to shorten the R&D time and cost, and achieve the benefits of lowering the cost and increasing the efficacy of drugs and devices.

(4) Medical teaching: Based on 5G network speed, VR and AR technology can provide 360-degree view of patient's disease, which is not limited by time and space, and can be used for medical learning, nursing training, patient hygiene and clinical operation training such as surgical training.

(5) AI doctor: Based on big data and AI technology, it can carry out case health management, remote medical consultation, remote condition monitoring and remote chronic disease management, as well as intelligent diagnosis and prediction of diseases.

(6) Medical Imaging Pathology Diagnosis: Digital pathology image AI diagnosis, 3D stereo image, reconstructing the tissue structure model, assisting doctors in the diagnosis of diseases.

(7) Rehabilitation training: Psychological rehabilitation training and physical rehabilitation training.

受惠疫情，加速元宇宙落地醫療領域場景應用

社群平台臉書在2021年改名Meta宣告進軍元宇宙後，此名詞聲名大噪，透過虛擬實境(VR)、擴增實境(AR)和混合實境(MR)技術，在3D虛擬網路雲端環境中使用化身進行即時社交連線互動。目前這股風潮已吹進醫療領域。新冠疫情期間遠距醫療急遽加溫，醫病間的數位互動獲得飛躍式的進展，以VR及次世代網路傳輸技術為基礎而拓增的元宇宙，打開了新解決方案的想像空間，使得醫療領域採用元宇宙的意願高漲。

醫療市場元宇宙預估2029年達62億美金產值，年複合成成長率38.7%

醫療產業約於1990年代中開始探索VR技術，2016年後商品化開始有明顯增長。美國FDA也已完成元宇宙技術應用於醫療器材指南的意見募集，為更大規模的相關產品取證進行法規監管準備。應用於醫療的VR/AR市值估計將從2021年的4.6億美金成長至2029年的62億美金，年複合成長率為38.7%。目前處於高度成長期。產值中約有一半由頭戴式顯示器、智慧眼鏡等硬體設備貢獻，其餘則是軟體與服務。

醫療元宇宙成長動能受新冠疫情加速明顯

得益於傳感顯示器及光學技術的提升，年輕世代對於可穿戴設備的接納程度漸高，2019年開始的新冠疫情，促使醫療業使用遠距設備進行線上診療的接受度顯著提升，尤其是心理及精神科診療領域，加上區塊鏈和加密貨幣線上支付環節已打通，使得商業應用較為成熟。AI運算力的提升，得以整合來自穿戴式設備以及不同來源的影像檢查檢驗巨量資料和手術機器人進行手術模擬，達到整合診斷及預測治療的效果，使後疫情時代醫護人力短缺的情況下提升手術效率，同時降低訓練成本，提高院內跨科別會診運作合作效率並降低手術錯誤率。

醫療元宇宙應用場景多元，輔助手術近期進展顯著

醫療元宇宙的應用場景開拓速度非常快，從早期的遊戲治療至近期的手術輔助甚至虛擬醫院，可應用的範圍非常廣大，可減少病人就醫的交通障礙，已知的應用場景包括：

手術輔助：包含術前模擬與術中導航。使用AR技術在病人身上進行影像的疊加對位和即時生理訊息匯總呈現，有助於提高手術的效率與精準正確度。近年更發展至手術機器人及異地手術，對配備的精準度要求最高。
醫學教育：使用靜態模式學習解剖生理學、超音波學及放射診斷學等，或使用任務訓練模式學習臨床技能訓練如穿刺、插管，提升學習效率
復健治療：中風及術後復健VR線上指導以及病友支持團體的線上社群。
精神科/心理診斷治療：使用暴露療法原理，在VR環境下協助患者模擬練習日常任務，避免焦慮、自閉症、藥癮、酒癮、創傷症候群等精神科症狀影響日常生活。
疼痛管理：包含慢性疼痛治療、分娩疼痛等。利用VR技術引導患者使用呼吸等技巧減低疼痛。
疾病篩檢：失智症篩檢、眼科斜視/青光眼等及腦震盪等疾病篩檢、婦產科的產前穿刺檢查等。
遠距看診/遠距會診
醫病溝通：術前說明、用藥說明、產後哺乳育兒技巧
藥物開發
虛擬醫院/虛擬藥房
長照支援
緊急救護系統

醫療場景元宇宙技術近兩年往AR擴增實境發展

應用於醫療2020年以前使用VR（Virtual Reality虛擬實境）技術較多，2020年後AR (Augmented Reality擴增實境) 發展漸趨熱門。其核心技術包括：

跟蹤三維註冊技術：即時將虛擬場景渲染到真實環境中的準確位置。目前應用於外科手術多使用在真實空間中放置標籤碼作為追蹤的參照物，或者使用硬體光學跟蹤技術捕捉座標，低延遲的空間運算和人體組織識別及分割重建運算能力是確保對位準確性的重要技術。
顯示技術：使用透明（video see-through）或非穿透式的頭戴式顯示器或眼鏡、Pad/PC/筆電螢幕或投影式顯示器裸眼3D技術作為投影介面。微型化封裝技術決定輕量化程度，低繞射高背景可視性的投影面板及防暈眩功能成為配戴的舒適度重點。
人機交互AI技術：包括動作偵測對話和語音辨識交互、手術器械識別、觸覺及視覺眼動交互技術以及手術安全路徑規劃的人機交互技術，可決定人機合一的整合程度。

元宇宙互動Technology模式在醫療場景發展價值

元宇宙中的互動技術模式包括語音互動、手勢互動、嗅覺、觸感、人機交互AI 技術等，當醫療場景導入元宇宙技術後，創造沉浸式的感官模擬、精準智慧醫療服務內容隨之提升，相較傳統醫療流程中所面臨醫療資源利用不合理、醫療服務品質欠佳、醫療體系效率較低、慢病診療管理覆蓋面低等困境，將可透過多模態融合互動模式可擬真全醫療場景的交互體驗，跳脫空間限制即時互動，且透過串聯醫療生態系中不同關係人，如病患、醫生、醫院/診所/藥局、藥企和醫材廠商，以及健保單位等將可數據和資料分享可視覺化，以提升服務效能及效率。

全球持續面臨醫療照護資源短缺，重症照護或癌症高盛行率，以及人口老齡化日趨嚴重，慢性病患病率與康復需求快速增長，人們一直希望通過科技賦能解決醫療資源短缺和患者治療問題，元宇宙在醫療領域應用日與俱增，將在加速創新步伐，助力醫療產業發展。

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