利用Varjo混合現實技術為軍事醫學救生訓練提供支持

澳大利亞皇家空軍的醫療作戰轉換單位(HOCU)是將民用技術轉化為軍事應用部門。每一個進入部隊的醫生、護士和軍醫都在部隊學習如何使他們的臨床技能適應防御作戰的現實環境。

戰場醫療救援訓練范圍廣泛，從為傷員空運任務做準備到在野戰醫院工作。該單位的任務是確保每一名衛生官員和醫生都做好部署準備，能夠在戰斗和非戰斗行動區提供完善的救生護理。

混合現實醫學模擬的好處

• 更高的效率:能夠以更少的資源在更多的場景中培訓更多的人

• 降低物流和成本:消除組織全面演習的費用

• 真實的空間體驗:維度反映了超出理論或課堂學習的沉浸式真實環境

• 無風險實踐:受訓者可以在一個封閉的空間里使用真實的設備進行練習，沒有真實世界的風險

• 無限制訪問和重復訓練:培訓可以在任何時候進行，并且可以重復進行，直到技能被熟練掌握

彌合理論和現實之間的差距

為實踐醫療培訓創建真實的場景有很大的局限性。練習或是局限于教室，或是在空間和后勤難以復制的野外進行。“老師會說，當你出去的時候，它會像這樣，但是你不能真實地復制空間限制或環境細節，”澳大利亞皇家空軍的二等兵保羅解釋到。

HOCU開始尋找一種更具創新性的方法，一種可以彌合課堂理論和實際操作之間差距的方法。保羅的任務是探索模擬環境。“我的下士想讓我設計一個可以支持模擬和增強現實的房間，”保羅回憶道。“他特別想知道我們是否可以建造一個C 130的機身框架，并在房間內1：1建造一個副本。”這個挑戰激發了藍屋的開發。

融合現實和虛擬的下一代培訓

誕生于澳大利亞國防創新中心，由醫療培訓公司Real Response負責建造的藍屋是一個強大而實用的培訓解決方案，融合了現實和虛擬。該解決方案建立在一個藍色色度鍵繪制的空間內，它允許用戶將現實世界的設備和動手實踐集成到一個合成的環境中。

“開發藍屋是為了解決進入很難達成環境的挑戰，如飛機內部和作戰區域，同時仍然允許學習者使用真實世界的對象進行練習并使用物理技能，”藍屋模擬的首席執行官兼聯合創始人本·克林斯基解釋道。

團隊與HOCU密切合作，完善了藍屋的設計，以確保該技術在真實的訓練環境中發揮作用。從光禿禿的墻壁和沒有材料到完全投入使用的沉浸式訓練室，讓空軍衛生人員做好部署準備，僅用了兩個月的時間。

模擬各種任務

當受訓者戴上Varjo頭顯時，設備的前置攝像頭可將藍色背景替換為任何環境:C-130J或C-17的機艙、戰區或醫院病房，煙霧、移動車輛、人群甚至夜間效果等。教官可以實時改變場景，改變飛機類型、天氣，或者添加警笛、旁觀者或敵軍士兵等壓力源。

這種靈活性使得曾經需要飛機和復雜后勤的訓練可以在一個房間里進行。學員甚至可以練習高壓戰術戰斗傷員護理，這意味著在治療傷員的同時進行還擊，或者進行回收訓練，這將藍屋變成了模擬飛行中的ICU。學員可以使用真實的設備在真實的人體模型上練習各種醫療程序，講師可以演示和指導技能，如放置靜脈注射管、插入靜脈插管或執行氣道程序。

該解決方案擁有強大的沉浸感，學員可以看到和聽到周圍的虛擬世界：坦克的轟鳴聲，甚至是鳥兒的啁啾聲。所有這些因素都有助于學員衡量他們的臨場反應，并真實地感受到這種情況的壓力。此外，生理監測器可以跟蹤心率和壓力，讓教練能夠實時微調環境壓力。

混合現實中的互操作性

當環境變成虛擬世界時，學員面前的任何東西還能夠保持真實。手、人體模型、通風設備、同事和教員仍然是可見的和可觸摸的，使受訓者能夠像在野外一樣與同樣的人和工具一起工作。學員可以模擬靜脈插管、注射器、藥物安瓿、生理鹽水沖洗，甚至武器戰斗，并像在手術中一樣準確地處理它們。

Varjo XR-4提供的高級混合現實和色度鍵支持。克林斯基解釋說：“我們過去廣泛探索了虛擬現實，嘗試了市場上的許多頭顯。然而，在醫療培訓中，我們發現混合現實可以充分解決需要精細手術技能的場景。”
藍屋配置為兩個醫生在一個工作站并肩工作，并將多個頭顯同步到同一個互動場景。操作員可以在環境之間快速切換，并引入真正的呼吸機、監視器和其他設備，而無需等待開發人員以數字方式添加它們。“抓住它，使用它。這就是混合現實中互操作性的力量，”澳大利亞皇家空軍的上尉本·詹姆斯說到。

沉浸感如此真實

讓衛生保健人員為戰斗、和重癥監護做好準備需要高保真的訓練。藍屋提供的沉浸感水平在以前的任何模擬體驗中都是不可能實現的。“通過在藍屋中使用Varjo XR-4，我們可以提供高保真、逼真的培訓，”詹姆斯說。

“當我第一次戴上Varjo時，我立即明白了這項技術對于訓練來說有多么強大。”詹姆斯回憶道:“我不僅僅是在看一架C-130的照片，我感覺自己就站在飛機上。”

觸覺地板，身臨其境的聲音，逼真的比例，甚至房間的溫度，與飛機的寒冷相匹配，強化了這種錯覺。“我的思維立刻轉變為:‘我在飛機上，需要立即治療病人。’”

二等兵保羅同樣回憶起他第一次經歷時被真實畫面所震撼的感受:“它的細節和準確性、深度感和復雜性讓我感覺如此真實。”