泌尿科：元宇宙之旅

介绍

元宇宙的定义有很多种。大多数定义都属于以下四类之一：增强现实（AR），生活记录，镜像世界和虚拟现实（VR）[1]。

增强现实涉及通过整合额外的信息和技术层来增强外部世界。该技术使用位置感知系统和界面将现实世界的环境扩展到个人物理环境之外[2]。

生活记录涉及通过使用智能设备捕获和记录日常活动来增强内心世界，然后通过互联网或智能手机存储和访问。这种做法变得越来越流行，Twitter，Facebook和Instagram等平台是生活日志的典型例子。使用设备记录生物特征信息也是生命记录[1]。

镜像世界是外部世界的虚拟表示，涉及对现实的信息增强模拟或“反射”。它可以被认为是一个元宇宙，其中物理世界的视觉外观和结构组织在虚拟现实中被复制，就像反映在镜子中一样[2]。镜像世界的一个代表性例子是视频会议系统，如Zoom，Webex，Google Meet和Teams[1]。

虚拟现实是元宇宙的一个组成部分，可以模拟内心世界。该技术涉及先进的3D图形和实时通信工具;它使用户能够体验完全身临其境的虚拟环境[1]。虚拟现实的另一个重要部分是多个用户可以同时访问并生成一个 3D 空间，其中每个人都由化身代表 [3]。最近的技术进步使得创建可供广大受众访问的完全实现的元宇宙成为可能 [4]。

元宇宙和医疗保健

元宇宙彻底改变医疗保健的潜力在 COVID-19 大流行期间得到了证明，当时远程医疗咨询变得普遍，允许患者远程接受护理 [5]。然而，元宇宙提供了更大的可能性，例如，通过启用虚拟咨询和远程实时患者监控，超越了远程医疗的极限。

还有更多关于医疗保健中的元界的信息。虚拟现实 （VR） 已经用于各种条件下的疼痛管理，例如慢性病和术后恢复 [6]，谈到手术，元界可能是手术规划甚至手术期间的强大盟友，这要归功于 3D 建模 [7] 和增强现实 （AR） [2]。

虽然元宇宙有潜力改变医疗保健，但它在教育等其他领域也有希望。例如，医学教育和培训可以从元界技术中受益匪浅，尤其是VR，它提供了深度沉浸的关键优势和在模拟中学习的可能性，而不会使实际患者处于危险之中[8，9，10，11]。

5G 技术的出现以及医疗保健领域对物联网 （IoT） 的兴趣日益浓厚，与元宇宙的发展密切相关。凭借其广泛的潜在应用，包括远程实时监控、慢性病管理和康复平台，物联网在改善医疗保健方面具有巨大的前景[12]。

元宇宙和泌尿科

泌尿外科长期以来一直依赖技术，特别是在机器人和内窥镜手术领域。除了这些应用之外，元宇宙在该领域的其他方面也具有希望，包括办公室和病房实践。例如，虚拟现实和3D建模为术前和术中手术提供了巨大的潜力。此外，元宇宙有能力改变泌尿外科和外科手术的学习方式，以及泌尿科患者与专家互动的方式，例如通过虚拟咨询。

我们的元宇宙之旅将从研究它对患者的潜在好处开始。具体来说，我们将探索虚拟咨询和虚拟办公室、疼痛管理和康复。然后，我们将重点转移到泌尿科医生身上，研究元宇宙如何改变手术计划、培训和教育，特别是对年轻的专业人士和居民，以及元宇宙如何帮助研究，例如虚拟临床试验。元宇宙可以帮助泌尿科医生保持联系，但它可以通过虚拟会议提供更多的东西。最后，我们将讨论伦理考虑因素，这对于医疗保健专业人员考虑这项技术在泌尿外科的潜在益处和风险非常重要。

方法

一项非系统文献综述确定了最近发表的有关元界的研究。本综述使用的数据库是 PubMed、谷歌学术，确定的研究是对探索元界在泌尿外科中使用的文献进行叙述性分析的基础。

从远程医疗到虚拟会诊和虚拟办公室

远程医疗和虚拟咨询在医疗保健中变得越来越重要，尤其是在COVID-19大流行之后[5，16]，其中传统的访问成为患者的风险。此外，无论在医院就诊期间疾病传播的风险如何，远程医疗都有潜力，因为它可以以更低的成本提高对随访的依从性和加快控制[17，18，19]。

在泌尿科中，元界可用于创建身临其境的虚拟环境 [13]，患者可以在其中与泌尿科医生实时互动。这对于生活在偏远或农村地区和/或难以获得护理的患者特别有用。泌尿科医生可以通过利用元宇宙彻底改变远程医疗和虚拟会诊来改善获得护理的机会，提高对随访的依从性，并降低与医院访问相关的风险，例如感染传播（表 1、2，图）。1）.

虚拟办公室

有多种方法可以创建虚拟办公室，满足患者和医生的需求[13]。根据患者的医疗问题，可以创建不同的虚拟办公室。例如，如果患者患有肾结石，办公室可能会提供有关病情的信息材料，包括有用的建议和提示。候诊室可以以类似的方式设计，因此如果患者必须等待一段时间，甚至可以在看泌尿科医生之前向他们介绍相关的医学主题。

全息 图

医患沟通是治愈过程的基础[43]，尽管有时向患者解释他的医疗状况可能是一个挑战。然而，在元宇宙中，全息图可以用来提供对解剖学问题和潜在解决方案的更全面的解释。使用3D器官模型和全息演示有助于教育患者并解决他们的担忧[7]。元宇宙可以成为患者教育的宝贵工具，因为它使他们能够虚拟地探索自己的解剖结构，更好地了解他们的医疗状况和即将进行的外科手术[23]。通过减少焦虑和提高患者满意度，元宇宙可以帮助改善患者的预后。

化身

在某些泌尿系统问题的情况下，由于害羞或尴尬的感觉（例如在讨论勃起功能障碍时），患者可能会犹豫是否要描述他们的病情。使用化身可以增强患者和医生之间的沟通，并促进解决最不舒服的问题。Zepeto [44] 是使用化身的一个很好的例子。它允许您从简单的照片开始创建自己的头像。多亏了人工智能，您的照片被处理，然后您可以进一步个性化它[45]。

此外，元界可以为支持小组和点对点咨询提供一个平台，让患者与经历过类似挑战的其他人联系并获得情感支持。元宇宙的使用还可以为患者提供一个空间，让他们探索他们的治疗方案并接受有关他们病情的教育，提高他们的整体健康素养和决策赋权。

疼痛管理

目前爆发的阿片类药物滥用[46，47]加剧了寻找不涉及阿片类药物的可靠止痛方法的需求[48]。Pourmand等人[6]表明，虚拟现实可以作为一种分散注意力的技术来减轻疼痛和焦虑。他们的证据表明，使用虚拟现实作为缓解急性和慢性疼痛的短期解决方案是有效的。在泌尿外科中，这种方法的有用应用可以在慢性盆腔疼痛综合征和膀胱疼痛综合征中看到。

研究表明[24，25，26，27，28]表明，VR可以有效减轻与化疗、腰椎穿刺、端口通路、抽血和静脉放置相关的疼痛、焦虑和不愉快。在降低生理唤醒和疼痛等级方面，VR分心明显优于标准治疗，并且可以减少症状困扰和接受化疗的感知时间，满意度更高[29]。

随着近年来VR系统成本的降低[49]，沉浸式VR正在成为一种更常见的辅助疗法，并可能很快允许在门诊环境中缓解患者控制的疼痛（表1，2）。

康复

康复的成功在很大程度上受到情绪和心理因素的影响，患者在治疗过程中感到舒适和安全至关重要。从这个意义上说，元宇宙可以提供安全的空间，患者可以在其中体验模拟真实世界的活动和环境的沉浸式体验，使他们能够练习日常生活活动并提高他们的功能能力 [13]，练习应对策略并管理压力和焦虑 [30]（表 1、2）。

患有尿失禁和勃起功能障碍等泌尿系统疾病的患者可能会经历与其病情相关的心理困扰和焦虑，这会影响他们的生活质量。尿失禁患者可以使用VR练习盆底肌肉锻炼[31，50]，并获得有关其表现的反馈，这可以改善他们的膀胱控制并减少他们对尿失禁的焦虑。同样，勃起功能障碍患者可以使用VR练习放松技巧和正念练习，以控制焦虑并改善性功能[51]。此外，元宇宙可以为接受性焦虑暴露疗法的患者提供一个虚拟环境，使他们能够在现实世界的场景中练习和建立信心[32]。

手术计划及其他

手术计划是任何手术干预的关键步骤，因为它允许外科医生可视化解剖结构并计划手术。在传统的手术计划中，医生依赖于2D图像，主要是CT扫描和MRI。然而，这些图像不能提供患者解剖结构的完整视图，这使得计划复杂的外科手术具有挑战性。

VR平台提供的沉浸式三维体验已被证明有助于诊断。在元宇宙平台中，外科医生将生成患者解剖结构的 3D 虚拟表示，提供更全面的视图。3D模型可以实时操作，探索不同的方法并做出更明智的决策[7]。

此外，元宇宙可以作为模拟外科手术的平台，使医生能够在实际手术前在虚拟环境中练习（图）。1）. 该方法可以帮助医生检测可能的并发症并增强其手术技术[14]，最终改善患者的结局（表1，2）。

元宇宙技术的实施可以为手术带来好处，不仅适用于术前计划，也适用于术中使用。增强现实已被证明是在手术过程中利用3D数据的宝贵资产[15，33，34，35，36，37，52]，特别是在泌尿科中，它可以帮助准确识别机器人辅助肾部分切除术或机器人辅助根治性前列腺切除术等手术的手术边缘[38].此外，它可以通过指示脆弱结构的位置来帮助最大限度地降低并发症的风险，使其成为手术和安全措施的有用工具[37]。这些新工具可以将手术带到一个新的领域，我们称之为“元宇宙辅助手术”。

教育与培训

医学院的传统方法是使用地图集研究解剖学。虽然这种方法沉浸在传统中，解剖插图可以是艺术品，但理解解剖学的复杂性，特别是对于具有分层排列的复杂结构，如心脏、肾脏和腹部器官配置，可能非常具有挑战性。此外，由于可用性和成本，医学院通常很难为解剖学研究和外科实践组织尸体会议[13]。

元界可用于医学生和专业人士的沉浸式教育和培训体验。虚拟现实的优势在于让用户沉浸在现实中难以看到的学习环境中，达到高水平的主动学习和个人存在[53]。

通过创建虚拟手术、模拟和交互式讲座，医学生和专业人员可以以更具吸引力和互动性的方式学习。这可以带来更好的患者预后并提高护理质量（表1，2）。

住院医师和外科培训

身临其境的学习环境甚至可以在接触真正的患者之前就培养出高技能的外科医生。事实上，众所周知，虚拟现实模拟可以提高一般和特定体内情况下的手术技能[8，9，10，11]。危险或高风险的活动，如困难的手术，可以通过虚拟模拟环境[39]再现，改善学习体验。居民可以在完整的从头到尾模拟中学习如何从零开始执行特定程序（图）。1）. 人工智能 （AI） 每次都可以引入一些变化元素，就像现实生活中真实患者发生的那样，并模拟术中并发症。一些公司已经开始从这个意义上工作（即Osso VR）[54]。

研究

随着 COVID-19 大流行，研究不得不面临新的障碍，导致许多领域放缓，尤其是在临床试验中。FDA指南首次提出了收集数据的替代方法（如电话联系人，虚拟访问）[20，55]。此外，在大流行之前，临床试验在招募、数据收集和随访效率低下方面苦苦挣扎，导致成本和时间增加[21]。元宇宙可用于临床试验中的患者招募和保留，患者可以从世界任何地方访问和参与虚拟试验[20]。虚拟调查、访谈和患者反馈机制有助于收集这类数据[21]。

在泌尿外科中，这种方法的有用应用不仅可用于临床试验，还可用于多中心研究中的合作研究，改善沟通方式以及共享信息和数据（表1，2）。

虚拟会议

会议和大会总是与其他中心的其他同事联系的好机会，但由于成本和时间问题，有时可能很难出席。

元宇宙可以减少旅行需求，并增加泌尿科医生和其他医疗保健专业人员参加会议的机会[40]。虚拟会议可以在虚拟礼堂或会议中心举行，允许与会者听演讲、参与讨论和提问（图）。1）.

此外，元宇宙可用于举办虚拟展览，可以设计为提供产品的 3D 表示，让与会者以更身临其境的方式与它们互动 [56]。泌尿科医生可以使用元宇宙举办虚拟研讨会，让与会者参加实践培训并学习新技能。虚拟环境可以设计为模拟实验室或手术套件，允许与会者在虚拟环境中练习程序和技术[1]。

最后，元界还可用于继续医学教育，泌尿科医生可以通过参与虚拟讲座和模拟来获得继续教育学分（表 1、2)

伦理学

与任何新兴技术一样，在泌尿科中使用元宇宙引起了伦理方面的考虑。一个重要的考虑因素是患者的隐私和机密性。确保患者数据受到保护和安全非常重要，尤其是在使用元界进行远程医疗和虚拟咨询时。元宇宙的信息学组织与区块链合作可以带来加密患者数据的新方法，并在实践和流程中强制遵守医疗标准 [22]。

不可替代代币 （NFT） 可能是一个潜在的解决方案。NFT 是不可互换的数据单元，注册在区块链中，用于记录数字资产的所有权 [41， 42]。为了增强隐私、维护数据完整性并保护研究工作的机密性，患者数据（如病史、放射学和实验室检查结果）可以通过称为标记化的过程转换为 NFT[22]。

另一个考虑因素是在元宇宙的开发和使用中可能存在偏见。重要的是要确保虚拟环境和模拟准确代表不同的患者群体，并且不会延续有害的刻板印象或偏见。此外，在泌尿科中使用元宇宙引发了有关在医疗保健中适当使用技术的问题。重要的是要考虑使用元宇宙进行患者护理、培训和研究的潜在好处和缺点，并确保技术的使用不会取代医疗保健中的人为因素。

元宇宙在泌尿科领域的整合引起了人们对医疗服务的可负担性和可用性的担忧。尽管使用元宇宙可以增加居住在偏远或农村地区的患者获得护理的机会，但确保护理费用保持合理且所有患者都能获得至关重要。

总之，至关重要的是要考虑在泌尿外科领域使用元宇宙的伦理影响，并保证其应用符合医学伦理原则，例如尊重患者自主权、有益、非恶意和正义。

结论

元宇宙在医疗保健中的使用，特别是在泌尿科中的使用，具有彻底改变患者护理、疼痛管理、康复、教育和培训、外科实践和研究的巨大潜力。凭借创建沉浸式虚拟环境的能力，元界可以以前所未有的方式显着增强获得护理的机会、改善患者治疗效果并促进患者的福祉。

虚拟咨询允许患者与泌尿科医生实时互动，无论他们身在何处，并提供新的方法来获取有关其病情的详细信息，例如通过全息图和 3D 表示。在虚拟现实的帮助下，元宇宙有可能缓解与泌尿系统疾病（如膀胱疼痛综合征）相关的疼痛和焦虑，并提高对治疗的依从性，例如，通过指导患者进行盆底肌肉训练。

沉浸式培训和教育体验是VR对泌尿科学生和专业人士非常有益的另一个领域。元宇宙提供了一个安全的环境，他们可以按照自己的节奏练习，这可以增强他们的学习体验。在手术室中，元宇宙既可以在术前使用 3D 建模和虚拟模拟，也可以在术中使用 AR 和 AI 的协助。

虚拟会议和大会也可以在元宇宙中进行，使其成为泌尿外科专业人员的多功能和灵活的工具。此外，由于虚拟临床试验，即使是研究领域也可以从元宇宙中受益。

然而，与任何新兴技术一样，在泌尿科中使用元界时必须考虑道德因素。因此，重要的是要深思熟虑地使用它，仔细考虑其益处和潜在风险，并制定负责任的政策和做法。

总体而言，元宇宙有可能改变泌尿科专业人员处理患者护理、培训和手术的方式，无疑将在塑造该领域的未来方面发挥重要作用。