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Endless possibilities in academia

ISSN: 3006-4236
收录于: EuroPub, Crossref
Indexed in: EuroPub, Crossref
主编: 白春学,顾建英
Editor-in-Chief: Chunxue Bai, Jianying Gu
投稿/Submit 审稿/Review
Issue 3, 摘要解读/Abstract interpretation
Metaverse:Survey,Applications,Security,and Opportunities摘要及解读
The abstract interpretation of Metaverse: Survey, Applications, Security, and Opportunities

刘思彤1,2,3,4,肖 奎1,2,3,4 

1. 中南大学湘雅二医院呼吸与危重症医学科,长沙 410011

2. 中南大学呼吸疾病研究所,长沙 410011

3. 湖南省呼吸与危重症疾病临床医学研究中心,长沙 410011

4. 中南大学呼吸疾病诊疗中心,长沙 410011


1 摘要翻译 


该文作者为Jiayi Sun,Wensheng Gan, HanChieh Chao,and Philip S Yu. 发表于 ACM 期刊[1]。 作为多种新兴数字技术的集成体,元宇宙致力于打造一个虚拟共享的数字空间,旨在基于现实世界构建数字空间,形成虚拟经济系统,拓展人类活动范畴,为社会经济等领域注入新动力。本文首先阐述了元宇宙的发展历程、定义及特性等基本理念。接着,我们剖析了元宇宙的整体架构与支撑技术,并综述了其在多个常见领域的现状。最后,我们着重探讨了元宇宙面临的安全与隐私问题,并提出了相应的解决方案或研究方向,同时还讨论了其面临的挑战及潜在的研究路径。我们坚信,这份全面的综述能为多学科研究提供元宇宙的概览与研究方向指引。 


2 摘要解读与评论 


作者首先汇总了近年来元宇宙的不同定义,如 2003年[2]将其描述为一个与现实世界并行存在的网 络空间,人们可通过三维虚拟空间以现实世界化身进行互动;2015 年[3]则定义为一个在信息物理系统 中融合了物理、人类与技术的平台。元宇宙作为一 个开放概念,鼓励每位用户参与、编辑并丰富其内涵。作者还归纳了元宇宙的特点:时间与空间的拓展,虚拟与现实世界的交互,以及人类与计算机的 共生。 随后,作者首次提出了元宇宙的系统概述及其在教育、医学、智能城市、商业、文化、生产等多个领域的应用。鉴于元宇宙是一个开放、共享且持久的数字环境,其安全与隐私问题不容忽视,特别是在数据的获取与存储方面。作者为此提供了相应的解决方案,如确保服务提供方与用户方的安全,无论数据是存储在企业数据中心还是公共云的本地用户,管理员均需保障其安全,防止设备损坏等。合理的访问控制也至关重要,在元宇宙中应遵循最小权限原则[4-5],此外,重要数据的备份是数据安全与隐私保护的核心。 最后,作者聚焦于元宇宙的技术挑战与未来发展方向,讨论了包括数据、算力、交互技术及跨学科整合在内的挑战。


DOI:https://doi.org/10.61189/653980lvrngi

摘要解读 |Published on: 30 September 2024

[Metaverse in Medicine] Volume 1, Number 3, 59

DOI: https://doi.org/10.61189/653980lvrngi
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CITE
The metaverse in medicine 摘要及解读
The abstract interpretation of The metaverse in medicine

王悦虹 

浙江大学医学院附属第一医院呼吸内科,杭州 310003,浙江


1 摘要翻译 


作者为 Massimo Massetti 和 Giovanni Alfonso  Chiariello,该文发表于欧洲心脏杂志[1]。该文明确 提出元宇宙是一个通过专用的视听设备访问的虚 拟数字世界。在这个平行世界中,各种形式的人工智能相遇,包括以真实人物的数字副本(虚拟形象)形式出现的个体,能够进行社交互动。医学中的元宇宙可以以多种不同的方式使用,可以在相距数千英里的距离内进行远程手术,外科医生可以实时可视化查看患者的临床数据,包括诊断图像,这显然非常有吸引力。它也将可以在与患者临床特征相似的虚拟人身上进行医疗处理和采用药物治疗方案,从而提前观察治疗效果,并显著缩短临床试验的周期。元宇宙还可能会成为卓越的教育工具,提供交互式数字课程的可能性,允许进行解剖和研究详细的解剖结构,不仅用于学习,还能观察病理过程的演变,并提前在虚拟患者身上模拟外科或医疗操作。虽然人工智能已经应用于临床实践,但元宇宙仍处于初始阶段,为了了解其潜在的实用性和可靠性,还需要进一步探究[1]


2 摘要解读与评论 


作者在文中引用白春学[2] 教授团队首先提出的元宇宙医学专家共识,高度评价并预期元宇宙医学将在未来发挥重要作用。例如,将通过专用设备访问,实现各种人工智能的交互,包括真实人物的数副本。在心脏病学领域,元宇宙应用广泛,如远程手术、实时查看患者数据等,还可用于药物治疗 试验,通过化身观察效果,缩短试验时间。同时,元宇宙有望成为卓越教育工具,提供交互式数字课程,帮助学生详细研究解剖结构,理解病理过程,模拟手术或医疗程序。尽管人工智能已在临床实践中得到应用,但元宇宙仍处初级阶段,需进一步探索其潜在价值和可靠性。随着技术不断发展,元宇宙的未来可期。此外,作者在文中还给心血管病医生介绍了白春学教授团队防治肺癌的经验,其开发的系统可有效诊断肺结节中的早期肺癌,使所有接受手术的 60.3% 患者在 IA 期即获得早期诊断,将早期肺癌平均诊断年龄从 63 岁降至 50 岁。基于这一 经验,白春学医生介绍了新术语“人机多学科团队”[3-4] 。强调医生之间的互动协作和人工智能,后者被认为几乎是一个具有其身份和自主性的外部实体。这种新方法促进了早期肺癌的筛查、诊断和治疗。


DOI: https://doi.org/10.61189/872601dxoopi

摘要解读 |Published on: 30 September 2024

[Metaverse in Medicine] Volume 1, Number 3, 60

DOI: https://doi.org/10.61189/872601dxoopi
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CITE
Healthcare in metaverse:a survey on current metaverse applications in healthcare 摘要及解读
The abstract interpretation of Healthcare in metaverse: a survey on current metaverse applications in healthcare

朱娅琳1,2,3,4,肖奎1,2,3,4

1. 中南大学湘雅二医院呼吸与危重症医学科,长沙 410011

2. 中南大学呼吸疾病研究所,长沙 410011

3. 湖南省呼吸与危重症疾病临床医学研究中心,长沙 410011

4. 中南大学呼吸疾病诊疗中心,长沙 410011


1 摘要翻译


该文发表于 IEEE Access 杂志[1]。COVID-19 大流行暴露了现有医疗保健系统的一些短板。因此,利用计算机媒介的虚拟环境来提供替代性医疗保健服务及新商业模式的创新迅速涌现。如今,数字化转型已不仅限于虚拟通信,还涵盖了利用元宇宙技术将医疗保健行业的社交网络数字化。元宇宙是一个由虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术构建的普遍且沉浸式的虚拟世界。本文首次对医疗保健行业中元宇宙的最新发展进行全面审视,涵盖了远程医疗、临床护理、教育、心理健康、身体健康、兽医和制药等 7 个领域。我们回顾了元宇宙的应用,并深入分析了每个领域面临的技术难题及可行的解决方案,旨在为医疗保健系统打造自给自足、持久且面向未来的解决方案。最后,本文强调了医疗保健行业全面采纳元宇宙前必须克服的挑战。


2 摘要解读与评论


作者在文中引用了白春学教授团队率先提出的元宇宙医学专家共识,指出随着元宇宙在医疗保健领域的日益普及,近期涌现了大量关于元宇宙在医疗各领域应用的研究。白教授团队的研究聚焦于元宇宙在医疗保健领域的技术应用层面,如 VR、AR 及物联网(IoT)与全息构建、全息仿真、虚拟现实集成和虚拟现实互联等技术的融合。基于此背景,本文分析了当前医疗保健行业的技术现状与元宇宙的技术基础设施。此外,本文还为研究人员指明了方向,即元宇宙如何助力医疗保健行业构建无缝、共享、并发且沉浸式的虚拟世界。例如,在临床治疗领域,医生们采用虚拟技术,根据 CT 扫描投射患者内部解剖结构的视觉图像,如骨骼和其他组织,为外科医生提供类似 X 射线的透视能力,从而在手术过程中提供更清晰的视野。总之,本文通过回顾医疗保健中各项技术的最新应用,在元宇宙领域内激发了更深入的讨论。对文章中讨论的关键主题的再现,为塑造未来几十年元宇宙的发展提供了重要框架。


DOI:https://doi.org/10.61189/506890erjolz

摘要解读 |Published on: 30 September 2024

[Metaverse in Medicine] Volume 1, Number 3, 61

DOI: https://doi.org/10.61189/506890erjolz
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CITE
The metaverse in industry 5.0: a human-centric approach towards personalized value creation 摘要及解读
The abstract interpretation of The metaverse in industry 5.0: a human-centric approach towards personalized value creation

陈娇娇,王 洵 

江南大学附属中心医院呼吸与危重症医学科,无锡 214002


1 摘要翻译 


作者为 Dimitris Mourtzis,该文发表于百科期刊[1]。本文明确指出,在工业 5.0 的框架下,元宇宙 的理念与 Web 4.0 的展望不谋而合,共同构建了一 个数字生态系统。在这个系统中,个人与组织秉持 以人为本的协作理念,致力于创造个性化的价值。 这个虚拟世界将多个相互关联的领域融为一体,使 得计算机营造的环境与用户能够实现即时的互动。 借助人工智能(AI)、虚拟现实(VR)及物联网(IoT) 等先进技术的融合,工业 5.0 中的元宇宙致力于通 过提供定制化和价值导向的解决方案,来激发创新 活力,并提升生产力、效率及整体福祉水平。有鉴 于此,本文对工业 5.0 背景下的元宇宙概念进行深 入探讨,着重阐述其定义、发展历程、优势与局限。 同时,文章还围绕技术进步的支撑要素、面临的挑 战与潜在机遇展开了讨论,特别是其在制造业领域 的应用。最后,本文提出了一个旨在将以人为本的 元宇宙理念融入制造业的概念性框架。 


2 摘要解读与评论 


本文引用了白春学教授团队[2]率先提出的元宇 宙医学专家共识,对元宇宙医学探索中的成功经验 进行了总结与提炼,为工业 5.0 时代以人为本的元宇宙应用提供了参考范例。文章阐述了工业元宇宙的起源可追溯至工业互联网的融合,实现了物理设备与信息技术的深度融合。同时指出,借助物联 网技术和能够无缝集成信息与物理对象的嵌入式 设备,元宇宙在推动医疗保健方面展现出巨大潜 力[2]。基于此,作者总结认为,为了更好地实现以人 为本和个性化价值创造,元宇宙需解决当前的核心痛点,即利用设计知识和计算模型实现数字世界与 现实世界之间的无缝衔接,增强元宇宙中人与产品 的交互体验。未来的研究方向将涵盖探索该系统 与现实世界智能工厂的集成,并结合产品技术参数 建模来优化所提议系统的功能。这些探索将进一 步推动元宇宙在工业 5.0 中的应用及其价值创造潜力。此外,作者还向其他领域的学者分享了白教授 团队在工业元宇宙环境中利用区块链奖励机制促 进医疗保健领域的成功经验,如患者通过保持健康 生活方式和达成健康目标(如体重管理或完成健康 评估)来获得代币,这些代币可用于兑换医疗折扣、 健身房会员资格等健康相关服务。文章最后提出 的将以人为本的元宇宙融入制造业的概念框架,与 新兴的元宇宙医学框架相契合,具体包括“全息构 建与全面感知、全息仿真与智能处理、虚实融合与 质量控制、虚实联动与人机融合”。


DOI:https://doi.org/10.61189/637975pgrdgj

摘要解读 |Published on: 30 September 2024

[Metaverse in Medicine] Volume 1, Number 3, 62

DOI: https://doi.org/10.61189/637975pgrdgj
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The promise of the metaverse in mental health:the new era of MEDverse摘要及解读
The abstract interpretation of The promise of the metaverse in mental health: the new era of MEDverse

闫宇  

中国医学科学院北京协和医院呼吸与危重症医学科,北京 100730  


1 摘要翻译  


该文由 Antonio Cerasa 撰写,于 2022 年在 Heliyon 上发表[1]。自马克·扎克伯格宣布开发全新三维虚拟世界用于社交交流以来,这一技术引发了广泛讨论。元宇宙可能为心理健康领域,特别是心理障碍的治疗,开启新时代。创造的数字化身有助于促进医疗与个人健康。对于患有生理障碍(如饮食失调)或社交障碍(如孤独症)患者而言,这种技术可能带来显著益处。然而,元宇宙技术在治疗心理障碍方面的优势相较于虚拟现实(VR),尚不明朗。过去 20 年里,大量研究已证明 VR 技术在缓解疼痛、焦虑、压力方面的有效性,并在提升认知和社交技能方面取得了显著成果。我们推测,元宇宙将通过“多技术融合”(涵盖人工智能、可触控界面、物联网和区块链等)构建一个更为复杂的虚拟领域,能够重新诠释感官输入与反馈,促进新型沟通方式,超越传统自我身体表现。然而,目前尚缺乏明确的起点。因此,有必要在社会神经科学的背景下为这种新技术的应用构建一个理论框架,以便未来开发出针对心理健康问题的精准解决方案。


2 摘要解读与评论  


本文探讨了元宇宙在心理健康领域的潜力。作者首先指出元宇宙通过提供沉浸式虚拟体验,如利用虚拟化身创造“全身幻觉”,有助于治疗精神和心理疾病。与传统 VR 和增强现实(AR)技术相比,元宇宙的优势在于能够融合多种技术(如人工智能、物联网、区块链等),提供更为复杂和个性化的治疗方案。与传统 VR 相比,元宇宙更强调社会互动和内容生成,为心理健康领域开辟了新路径。  


文中提及白春学教授团队提出的“医学元宇宙”概念[2],即将元宇宙技术应用于医学领域,利用元宇宙平台创建一个虚拟环境,使患者与临床医生能够实时交流并共同参与整个临床诊疗过程。具体场景包括医生和患者在虚拟环境中进行检查、诊断和治疗,不受现实时间和空间的限制。这无疑缩小了区域医疗差异,使优质医疗资源触手可及。  


文章介绍了元宇宙在心理健康治疗中的 3 个核心技术和工具:身体具身化过程(embodiment process),即通过虚拟技术使患者对数字化身或其身体部分产生认同感;Proteus 效应,即人们的数字身份会影响其在虚拟世界中的行为,从而对现实行为产生积极影响;以及虚拟与物理世界的无缝融合,利用人工智能等技术提供高度个性化的治疗方案,并重塑患者的自我形象。  


文章还详细分析了元宇宙在生理障碍、神经性厌食症和孤独症等治疗中的应用。然而,元宇宙也面临一些风险与挑战,如 VR 滥用可能加剧精神疾病、个人健康数据的隐私和安全问题、以及虚拟化身的真实感可能对患者心理产生的影响。未来研发的重点应放在多用户环境中的心理健康治疗和多感官融合体验上。建议心理学家、工程师和计算机科学家合作开发更符合现实社交情境的虚拟平台,从而制定更合适的心理健康治疗方案。


DOI:https://doi.org/10.61189/470725wuaqrx

摘要解读 |Published on: 30 September 2024

[Metaverse in Medicine] Volume 1, Number 3, 63

DOI: https://doi.org/10.61189/470725wuaqrx
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Metaverse surgical planning with three-dimensional virtual models for minimally invasive partial nephrectomy摘要及解读
The abstract interpretation of Metaverse surgical planning with three-dimensional virtual models for minimally invasive partial nephrectomy

阿里木·吐尔孙 

汕头市中心医院呼吸与危重症医学科,汕头 515031


1 摘要翻译 


该文作者为Sarah P.Psutka,发表于欧洲泌尿学杂志[1]。文章指出,近期新兴的虚拟可视化技术与人工智能及高速互联网连接的融合,为医学领域元宇宙的发展开辟了道路。在这一完全虚拟的环境里,医务人员能够借助数字化身,对患者的三维虚拟模型(3D VMs)进行直观探讨。文中首次展现了在微创肾部分切除术之前,于元宇宙内开展的术前临床病例讨论实例。外科医生的数字化身在虚拟空间内相聚,并就手术方案及夹闭手段进行了术前虚拟磋商。随后,依据模拟的手术策略执行机器人手术或腹腔镜手术。即便是在虚拟场景下,也彰显了这种沉浸式虚拟现实体验如何跨越地域限制,以及凭借身临其境的直观感受来提升手术规划的质量。未来的研究将进一步增强与模型及虚拟角色间的交互体验[1]


 2 摘要解读与评论 


本文介绍了在元宇宙中进行微创肾部分切除 术前的术前临床病例讨论——利用三维虚拟模型 (3D VMs),与外科医生的数字化身在虚拟会议室中共同探讨手术策略及血管夹闭技巧。同时,文章引用了白春学教授团队[2]率先提出的元宇宙医学专家共识,指出元宇宙概念为医疗保健领域带来了新机遇,通过融合人工智能、虚拟现实(VR)和日益普及 的网络连接,创建了沉浸式和交互式的在线环境, 为患者提供了成本更低、效果更佳的治疗方案。此外,元宇宙打破了地理界限,使得不同医院的外科 医生与主持人能在虚拟空间中实时交流、协作,促进了知识共享和专家意见的交汇,为复杂手术提供了更为精确全面的规划,并实现了针对性的指导与帮助。对于新晋外科医生而言,元宇宙成为了一个优质的学习平台,使他们能够直观地掌握手术步骤和关键要点、积累实践经验,同时也便于他们通过便捷的咨询渠道与资深专家交流,获取宝贵建议和指导。文章还指出了当前该技术面临的挑战,包括高昂的成本,需降低以推广普及;隐私与安全风险, 需强化数据安全措施,因元宇宙应用涉及大量个人健康数据的收集与存储;以及社会不平等、伦理和法律问题,均需进一步研究与解决。总体而言,本文展示了元宇宙在医学领域的广泛应用潜力,并强调在解决上述问题后,将进一步推动医疗行业的进 步与发展。


DOI:https://doi.org/10.61189/547973fjqnxm

摘要解读 |Published on: 30 September 2024

[Metaverse in Medicine] Volume 1, Number 3, 64

DOI: https://doi.org/10.61189/547973fjqnxm
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