第五章 個案—擴增實境應用在醫療衛教
第二節 個案實例－腦部虛擬實境系統概述及設計目標
「腦部虛擬實境系統」(以下簡稱，VR 主系統)分為(如圖 5-1) 一、 腦部導覽子系統
二、 中風成因介紹子系統 三、 病例分析子系統
四、 AR 技術結合(AR 應用子系統)
圖 5-3 系統功能架構
資料來源:國立政治大學資管系虛擬實境實驗室
其中 1 至 3 項的子系統完全是以虛擬實境的方式實作呈現使用者 是以 GUI 的介面利用鍵盤滑鼠來操作，第 4 項 AR 應用子系統是以 VR 主系統的內容經過組合，並製作出一本教材手冊及一個圖標方塊 用來顯示操作，將在下節說明。
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表 5-1 VR 主系統的主要動機及目的 斷層掃描 (Computerized Tomography, CT) 圖為 2D 影像，病患
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功能分區子系統，可立即清楚了解其病變影響之人體功能，期望能藉 由系統達到「醫師與病人溝通零距離」的目標。
貳、 使用對象建議
一、 學生及一般民眾的衛教課程使用
透過本系統與擴增實境技術結合後，可簡化人機操縱介面，活潑 圖畫的平面手冊設計加上生動的系統內容，可增進衛生教育推廣有更 大的成效。
二、 醫師與病人溝通
一般民眾普遍缺乏腦部醫學知識，藉由此系統可讓病人更容易了 解腦部疾病的成因，透過 3D 模型與斷層掃描圖即時比對可達到「醫 師與病人溝通零距離」的目標。
三、 醫學護理輔助教材
目前電腦斷層掃描為 2D 影像，判讀不易，若在醫學院醫學訓練 可使用本系統之 3D 模型獲得更精確的判讀成果。
參、 開發資源
腦部專業領域的原始內容由桃園敏盛醫院內科徐仁熙主任提供 及指導組員實作完成 VR 主系統所需各部分的項目。3D 模型建置本 系統開發主要為大學部專案課程之實做設計，組員共五人，硬體等相 關設備由虛擬實境實驗室提供，系統開發軟體為 Quest 3D 軟體與 3dsMAX 軟體。
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一、 腦部導覽子系統
在腦部導覽子系統中，我們將內容分為「功能分區」以及「構造 分區」，利用 3D 腦部模型的呈現搭配文字的說明，再加上特殊的透 明以及著色效果，讓使用者清楚了解腦部各區塊的功能構造與分布位 置，此外，使用者也可自行利用系統設計操控盤，自行旋轉與伸縮腦 部模型，在設計互動操縱介面以及特殊呈現效果下，更能增加使用者 使用系統的便利性，以達到最佳的使用成效。
圖 5-4 腦部導覽子系統
資料來源:國立政治大學資管系虛擬實境實驗室
二、 中風成因介紹子系統
在中風成因介紹子系統中，根據蒐集的資料以及與醫師的詢問後 歸納出腦部中風的主要成因，分別為「出血性中風」以及「缺血性中 風」兩種基本成因，利用虛擬實境技術呈現微觀世界的內容，藉由血 管 3D 模型的建置、動畫的搭配加上文字說明，讓使用者能清楚了解 其中風成因詳細過程。
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圖 5-5 中風成因介紹子系統
資料來源:國立政治大學資管系虛擬實境實驗室
三、 病例分析子系統
在病例分析子系統中，首頁是將斷層掃描圖輸入系統，利用軸線 與模型的比照讓使用者了解，斷層掃描各個軸向所輸出的斷層掃描圖，
另外以三種腦部疾病典型病例，分別為「出血性中風」、「缺血性中風」
以及「腦腫瘤」，另外還有一特殊病例：「缺血性中風後發生出血」， 在此子系統中我們提供了三個主要功能：「實際斷層掃描圖」、「CT 比 對圖」與「3D 示意模型」。
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圖 5-6 病例分析子系統
資料來源:國立政治大學資管系虛擬實境實驗室
在「實際斷層掃描圖」功能中，使用者可以瀏覽該病患實際斷層 掃描圖，由於一般使用者未經過專業醫學訓練，無法經由斷層掃描圖 辨認出病況的異常，因此「CT 比對圖」功能中，我們提供實際病例 與推測發生前的斷層掃描圖比對，讓使用者可以清楚的了解其斷層掃 描圖何處發生異狀，圖 5-7 為「CT 比對圖」功能：
圖 5-7 CT 比對圖功能
資料來源:國立政治大學資管系虛擬實境實驗室
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在「3D 示意模型」功能中，利用 3D 模型的建置，搭配斷層掃描圖 可讓病患更了解實際發生情形，圖 5-8 為「3D 示意模型」功能：
圖 5-8 「3D 示意模型」功能
資料來源:國立政治大學資管系虛擬實境實驗室
為符合本系統使用者的使用需求，本系統需要設計許多效果，以 下為系統需求：
表 5-1 測試效果需求說明表 需求說明
1. 腦部構造呈現的精細程度應該要達到能展現皮質層、額葉、頂 葉、枕葉、顳葉、小腦、腦幹等。
2. 同時為了醫病溝通需要，不同部位應該能夠以顏色區分並增加 適當文字說明。
3. 腦部疾病相關知識應該要包括出血性中風以及缺血性中風症狀 與成因的了解；同時應該透過腦血管細部變化來精確顯示。
4. 目前斷層掃描圖皆為 2D 平面影像，醫師進行判讀時是根據過去 診斷經驗的累積以及專業醫學訓練而進行病況的判斷，因此建 立 3D 模型協助醫師診斷確有需要。
5. 3D 模型必須能解決病患醫學常識不足、醫病溝通不良的現況，
因此人機介面的友善性應該特別予以注重。
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的展現。
7. 製作成書籍形式可以做為中小學生健康教育課程的教材。
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