虚拟无痛——VR如何让手术变得更简单
外科医生和他们的病人发现虚拟现实可以减轻手术的疼痛和压力，而且它比镇静剂更安全、更便宜。Jo Marchant来到墨西哥山顶上的一个村庄，探访一家与众不同的诊所。
安娜·玛丽亚从未去过马丘比丘。这位61岁的老人一直想去参观这座山的废墟，但她患有高血压，医生警告说，极端的海拔可能会导致她的血压上升到危险的高度。今天，她穿着白色长袍，戴着发网，将首次探索古城墙和金字塔。
她在墨西哥城的一家私人诊所里，当她被推进一个没有窗户的手术室时，她紧张地笑了起来。外科医生拿起一支记号笔，在她的左大腿上画了一个大圈，在上面涂了几层碘，然后在皮肤上注射了局部麻醉剂。圆圈里面是一个约6厘米宽的脂肪块，一个脂肪瘤，他正准备切除它。
手术时安娜会醒着，她很害怕。当外科医生准备好手术刀时，她的血压是183/93，比平时还要高。接受这种手术的病人通常需要注射镇定剂来应对手术刀下的疼痛和焦虑，但今天不是这样。取而代之的是，José路易斯·莫索·巴斯克斯(Luis Mosso Vazquez)，他负责监督操作，给安娜的眼睛戴上一个光滑的黑色耳机，并调整尼龙搭扣绑带。
外科医生开了第一个刀，鲜血沿着安娜的腿流了下来。她的周围都是医疗设备——凳子、手推车、棉签、注射器，床上方悬挂着超亮的手术灯，她的生命体征显示在身后的监视器上。但安娜没有注意到。她沉浸在马丘比丘的三维再现中。她从俯瞰这座坐落在山坡上的古城的令人惊叹的鸟瞰图开始她的旅程，然后俯冲下来探索阶梯梯田、长满苔藓的墙壁和小石屋的细节。
莫索仔细地看着她。54岁的他是墨西哥城泛美大学的外科医生，他的任务是将虚拟现实技术引入手术室，使用高科技分散注意力的技术进行手术，通常需要强力止痛药和镇静剂，只需要局部麻醉。他试图证明，以这种方式减少药物剂量不仅可以削减墨西哥资金短缺的医院的成本，还可以减少并发症和病人的康复时间。
但今天，他不确定他的耳机是否足够。他希望虚拟现实能帮助安娜避免不必要的药物治疗，但如果她在手术过程中变得焦虑，她已经很高的生命体征可能会飙升。他已准备好静脉注射管，如有需要可随时进行紧急用药。
外科医生从安娜的大腿上抽出一大块珍珠般的组织，他的手指在她的皮肤下放松，小心翼翼地把它剪掉。然后他擦去血迹，缝合伤口。整个过程只花了20分钟，当安娜感谢团队时，周围都是微笑。她说，因为虚拟现实，她几乎没有注意到手术刀正在切她的肉:“我被传送了。平时我压力很大，但现在我感觉非常非常放松。”
监视器证实了她的说法。整个手术过程中，她的血压一直在下降。
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2004年，莫索为大儿子买了一款蜘蛛侠游戏，从此他的生活和职业道路都发生了改变。该游戏将图像投射到头戴显示器上——这是虚拟现实(VR)的早期形式。莫索对儿子如此沉浸于游戏中感到震惊。“他妈妈叫他去吃饭，他没有听到，什么都没有。我想，如果我把它用在病人身上会怎么样?”
莫索是在上消化道内窥镜检查时开始使用这款游戏的。在上消化道内窥镜检查中，一根末端装有摄像头的软管通过患者的喉咙进入胃部。这种经历可能是不愉快和痛苦的。患者通常需要镇静，但莫索鼓励他们玩蜘蛛侠游戏，以分散他们的注意力。
他要求患者对手术过程中的疼痛和焦虑进行评分，并于2006年在加州举行的“医学与虚拟现实”(Medicine Meets Virtual Reality)会议上公布了他的研究结果。利用虚拟现实技术来减少医疗过程中的痛苦是华盛顿西雅图大学首创的，那里的认知心理学家亨特·霍夫曼和他的同事开发了一款名为SnowWorld的虚拟现实游戏，帮助患者忍受严重烧伤的伤口护理。研究人员希望，身体沉浸在计算机生成的三维场景中的幻觉，可以将患者的注意力从现实世界的疼痛中转移开。这是有效的:霍夫曼的团队已经在试验中证明，SnowWorld在伤口护理过程中减少了患者50%的疼痛，同时减少了与疼痛相关的大脑活动。
但在其他医学背景下的研究相对较少。在2006年的会议上，莫索遇到了南加州大学的心理学家Albert“Skip”Rizzo，他现在是VR医学的主任，他一直在做内窥镜的类似研究。“他提出了10个案例，”莫索说。“我提出了200个。”里佐向莫索展示了他正在使用的昂贵的、最先进的头戴式显示器。“这是另一个世界，”莫索说。但随后里佐透露了他开始使用的设备——这是完全相同的蜘蛛侠游戏。
“在这一刻，我的生活改变了，”莫索说。“斯基普救了我。”里佐对莫索的工作印象深刻，于是向他捐赠了一副耳机，并说服了圣地亚哥虚拟现实医疗中心的同事布伦达·维德霍尔德(Brenda Wiederhold)，让莫索使用她专门为其开发的一些虚拟世界缓解疼痛．
莫索带着他的新设备回到了墨西哥，并开始在更广泛的情况下使用VR，从分娩到心脏手术康复。它帮助患者全面放松，但他最成功的一些结果是在小型日间手术中，如摘除脂肪瘤、囊肿和疝气，在此过程中患者是清醒的，但通常使用镇静剂。他使用了Wiederhold开发的虚拟场景《Enchanted Forest》，用户可以在其中探索河流、湖泊、树木和山脉。(莫索指出，虚拟世界必须让人放松。射击游戏，无论多么分散注意力，如果兴奋使患者血压升高，可能会增加出血失控的风险。)
世界各地的团队正在研究虚拟现实技术，以缓解伤口护理和牙科等医疗情况下的疼痛，以及幻肢疼痛等慢性疾病的疼痛。但莫索仍然是唯一发表过在手术中使用虚拟现实的研究结果的研究者。在一项针对140名患者的研究中，他发现使用虚拟现实技术的患者在手术过程中疼痛和焦虑的程度比对照组低24%。他在一项规模较小的随机试验中得到了类似的结果。
为患者提供VR也使他们所需的镇静剂量减半，在许多情况下完全避免使用VR。这为莫索工作的诊所节省了重要的成本;他说，芬太尼和咪达唑仑等镇静药物“非常非常贵”。他估计，这使手术成本降低了25%左右，尽管他还没有仔细分析数据，以给出确切的数字。减少药物剂量还应减少并发症的风险和患者的康复时间。莫索正在计划进一步的试验来验证这一点，但他说，一般来说，如果患者只接受局部麻醉，他们可以在手术后一个小时回家，而那些服用镇静剂的患者通常需要一整天的时间来恢复。
Wiederhold说:“它减少了成本、恢复时间和并发症。”“这是难以置信的。我们在美国还没有做到这一点。”泛美大学(Panamerican University)医学院院长格雷戈里奥•奥夫拉多尔(Gregorio Obrador)也对此印象深刻。起初，“我觉得这有点傻，”他承认。“我习惯了开止痛药。”但在看了关于虚拟现实和缓解疼痛的文献后，“我相信它确实有效。”
总的来说，莫索现在已经使用VR进行了超过350个手术，他说他很乐意看到它在手术室中作为缓解疼痛的常规组成部分。他认为，在药物治疗的同时，这项技术可以改变患者在广泛的治疗过程中的治疗方式。但他有一个更大的愿景。如果虚拟现实在医院手术中不仅仅是镇静的替代品呢?它能帮助他把手术带给那些无法使用镇静药物，甚至没有医院的病人吗?
莫索的切诺基吉普爆满。帐篷、塑料食品盒、外科手术设备、药品、卫生用品和装满衣服、毛衣和鞋子的袋子被挤进了室内的每一个可用空间，不安全地绑在屋顶上。后座上坐着莫索的妻子维罗妮卡——一名妇科医生——他们最小的儿子奥利维尔，还有两只最近从阿卡普尔科附近的森林里捕来的小鬣蜥，为了让这个9岁的孩子开心，它们被关在一个绿色网袋里。
前面要开很长一段路。我们将前往几百公里外格雷罗州山区的一个与世隔绝的村庄El Tepeyac。这里是墨西哥最贫穷的土著Me'phaa社区(外地人常称其为Tlapaneco)的所在地。“他们已经被遗忘了，”莫索说。“他们住在山顶上，很冷。他们没有医院、诊所，什么都没有。”
随着墨西哥城的高楼大厦被杂乱的棚户区和茂密的山林所取代，莫索向我讲述了他的父亲维多利亚。他出生在El Tepeyac附近，但在13岁时离开，最终成为阿卡普尔科附近的一名教师。他在结婚后短暂地回到了童年的家，但从未再来过，直到40年后莫索带他去。他们找到了维多利亚最小的弟弟，福斯蒂诺。起初，两兄弟谁也认不出对方。“他们说，‘你看起来太老了!’”莫索回忆道。“然后他们拥抱、哭泣，有很多情绪。这是我第一次看到父亲哭。”
莫索对他所看到的贫困感到震惊，他觉得那里的住所几乎不能用房子来形容。村民们请他去检查一个病人，一个发烧的老妇人躺在地上的水坑里(那里最近发过洪水，是唯一靠近火堆的地方)。她得了肺炎;莫索告诉他们他无能为力。“她是我的阿姨，”他说。“那是我最后一次见到她。几周后她就去世了。”他停了下来，眼睛盯着路上。“这就是我回去的原因。因为我姑妈。”
2000年，莫索和维罗妮卡开始每隔几个月就去一次El Tepeyac。他们帮助村民建立和储存了一个基本的医疗诊所，并进行了简单的手术。但几年前，由于该国贩毒集团的暴力活动急剧增加，他们停止了旅行。自上世纪90年代以来，这些有组织的犯罪集团一直活跃在墨西哥各地，用这里山上生长的罂粟生产海洛因，并出口到美国和欧洲。传统上，任何暴力行为都主要针对当局和双方，但自2009年以来，贩毒集团越来越多地以敲诈和绑架的方式针对普通民众。
对许多墨西哥人来说，暴力威胁如今已是家常便饭;这里的新闻充斥着斩首，肢解和失踪。前一天，在墨西哥城郊区的高速公路上，我们遇到了一群四人，他们在繁忙的车流中从容地步行穿过马路。其中一个人肩上扛着一个年轻的女人，她不是死了就是昏迷了，她乌黑的头发散落在他的屁股后面。快速地耸耸肩;这情景对他来说没什么不寻常的。他周末在该地区的一家医院工作，他说有一次他不得不命令他的手术团队逃离手术室一名持枪歹徒闯入医院，想要杀死他们的病人。
但格雷罗州的安全形势尤其糟糕。格雷罗州是墨西哥暴力事件最严重的州，也是世界上谋杀率最高的州之一。
根据伯明翰阿拉巴马大学人类学家克里斯·凯尔(Chris Kyle) 2015年的一份报告，非法设置路障、劫车和绑架在这里司空见惯。警方已经失去了控制，凯尔说，罪犯“几乎完全不受惩罚”。2009年，莫索和维罗妮卡不情愿地认为旅行太危险了。“我们每年来El Tepeyac四次，”他说。“当缉毒警察开始的时候，就没有了。”
但他非常想见家人，也担心村民们的健康。因此，尽管安全形势没有改善，他现在再次尝试旅行。从墨西哥城出发，最明显的路线是走高速公路，途经格雷罗州首府奇尔潘津戈(Chilpanzingo)，到达特拉帕德康蒙福特(Tlapa de Comonfort)，这是离埃尔特佩亚克最近的城镇。但是从奇尔潘津戈到特拉帕的这条道路——从该地区运输鸦片的主要路线——是“地狱”，莫索说，发生了许多枪击和绑架事件。相反，我们绕道经过莫雷洛斯州和普埃布拉州。我们白天赶路，边走边吃，在9个小时的车程中，只在一个废弃的路边停了一下。
他的谨慎得到了回报;唯一有麻烦的迹象是三辆汽车排成车队行驶——“当你看到汽车那样开在一起，那就是警察，”莫索在我们经过时指出——当我们到达特拉帕陡峭的街道时，他明显放松了。在这个以土著居民为主的地区，自我组织的社区警察组织在限制贩毒集团的暴力方面相对成功。从特拉帕开始，随着太阳的落山，道路变得越来越高，越来越崎岖，最终变成一条狭窄、蜿蜒的道路，满是泥土和石头。
我们在黑暗中找到了El Tepeyac;唯一的输电线最近被暴风雨刮倒了。村民们拿着手电筒排着队迎接我们，他们睁大了眼睛，微笑在黑暗中若隐若现。欢迎仪式有些尴尬——他们中的许多人不会说西班牙语，莫索也不会说Me’phaa语——直到他们把我们带到高高的遮阳棚下的一张长长的塑料桌子前，给我们喂鸡汤和刚在火上煮好的玉米饼，配上热气腾腾的柠檬茶。
太阳升起时，El Tepeyac的中心是一些色彩鲜艳的混凝土建筑，围绕着一个有顶棚的篮球场，在那里举行公共用餐和活动。大约有150人住在这里，他们的家分散在山坡上，每个人都有种植蔬菜、鸡和牛的空间，还有一个供淡水的大雨棚。
山坡上长满了松树和桉树，玉米植物挤占了每一个可用的空间，这是令人叹为观止的景色。(这里的地形也非常适合种植罂粟，尽管我们在El Tepeyac没有看到这方面的证据，但该地区的大多数社区都以这种方式来补充收入。)莫索指出了邻近的村庄——虽然El Tepeyac的大多数居民是Me’phaa，但下一个村庄的人属于另一个土著群体，Mixteco，而再远一点的是Nahuatl，阿兹特克人的后裔。这里没有手机或电视信号，这些社区与外界的联系有限;相反，他们通过双向无线电和闭路电视相互交流，都用当地方言。
一吃完早餐，莫索就去拜访他的另一个阿姨。她又小又矮，缺了几颗牙，和儿子儿媳住在一间泥砖砌的房子里，屋顶是波纹铁皮做的。她抱着侄子哭了起来。她的丈夫，维多利亚的哥哥，在莫索最后一次拜访后去世了。十个兄弟姐妹中，只有一个还活着。
然后是工作时间。我们沿着泥泞的小路走到一栋只有两个房间的单层建筑前，裸露的混凝土地板和堆放着药片的架子。“我们说这是一个诊所，”莫索说，“但它只是一个房子。”当莫索和维罗妮卡在里面摆好桌椅时，潜在的病人——一些来自El Tepeyac，另一些从邻近的村庄步行而来——在一个开放的门廊里等待。今天上午，两位医生将分别举行一场开放门诊。
莫索今天的第一个病人是一位年轻的母亲。她7个月大的孩子赫克托前额扁平，哭喊着。莫索诊断为小头症:婴儿的大脑还没有正常发育。寨卡病毒正在中美洲和南美洲造成小头畸形症病例，但莫索认为这里的情况并非如此;携带病毒的蚊子通常不生活在这个海拔(2300米)，这名妇女说她没有去过海岸。
当他解释孩子的情况时，她没有表现出任何情绪，然后她谢过他，离开了。
他上午要接待大约20个病人。一名焦虑的男子在他的大腿上留下了红色的痕迹，这是他在田里干活时，一只狼蛛的爪子爬进他的裤子里留下的。自那以后，他的皮肤变得敏感，背部疼痛，他担心这是由于蜘蛛的毒素。莫索医生给寄生虫病和肾脏感染患者开抗生素处方，并为几乎所有人诊断蛀牙;这里几乎没有关于口腔卫生的教育。糖尿病也很常见，因为村民们经常喝含糖饮料而不是水。莫索告诉一个又一个病人:“不要喝可口可乐，”他说。“只有一个玉米饼，不是五个。”
一个老人得了疝气，20年来没有得到治疗。莫索解释说，最近的医生在特拉帕，一个小时的车程，但如果没有汽车，这是一段艰难的旅程。他说，政府确实补贴土著群体的医疗保健，但即使他们能够旅行，他们有时也会受到歧视——被推迟接受治疗——或者他们根本不知道去看谁或有什么治疗。莫索给特拉帕的同事写了几封个人推荐信，他希望这能加快村民获得他们需要的护理。他还发现了一些适合在El Tepeyac进行手术的病例。但是有一个问题——村子里仍然没有电。
在莫索的侄女家吃过午饭后，灯又亮了起来。原来，他家坐落在山坡上一条泥泞的小路上，陡峭得吉普车的轮子都要打转了。手术还是可以进行了。莫索和维罗妮卡穿上手术服，摊开手术刀，诊所的地板被迅速扫过。一个叫乔安娜的9岁女孩躺在靠窗的床上，尖叫着喊她的妈妈。莫索要从她耳后切除一块软骨。她穿着牛仔裤和t恤，光着脚，很脏。透过窗户，孩子们在玩耍，大人坐在椅子上喝着自家酿制的龙舌兰酒，群山绵延数英里。一只苍蝇慢慢地爬过溅满油漆的地板。
维罗妮卡戴上了虚拟现实头盔，女孩立刻安静下来。“我看见鱼了，”她说。“我看见水了。”莫索为她选择了一个岛屿世界，有石头废墟和海底的热带鱼。她保持平静，直到莫索完成缝合，然后描述她的经历。“我从来没见过海，”她说。“我喜欢它。我觉得水是温暖的。”
然后有几个脂肪瘤需要切除;这些良性肿瘤大多是无害的，但如果它们引起疼痛，莫索建议进行手术。他为一名手臂上有两个脂肪瘤的54岁幼儿园教师和一名20多岁在特拉帕学习、以前玩过电子游戏的男子做了手术。一开始，这名男子对虚拟现实表示怀疑，但他在手术后表示，它“比我想象的要好”。
下一位是31岁的奥利维亚(Oliveria)，她乌黑的卷发夹着银色的蝴蝶发夹。她有四个孩子，是一名农民，从一个村庄步行一个半小时来到南方。她背部有个脂肪瘤，一动就疼。这个病例比其他病例稍微棘手一些，但肿块很可能会继续生长，所以莫索认为最好现在就切除它。
奥利维亚躺在她的前面黑色牛仔裤和胸罩，维罗妮卡适合耳机;她和乔安娜看到的是同一个海底世界。莫索在肿块处注射了局部麻醉剂，割了一个口子，他戴着白手套的手指就会消失到指关节。他四处摸索。“我得把肌肉切开，”他总结道。他把伤口延伸，用金属支架拉开果肉，然后再伸到更深的地方。最终，他成功地把胖球拉了出来。维罗妮卡用镊子夹紧它，莫索在周围剪:成功了。但是海底世界突然被一条错误信息所取代。笔记本电脑没插电，电池也快没电了。 A few seconds later, Mosso and Veronica realise that Oliveria has lost consciousness.
每个人的运动。他们让病人仰面躺着，莫索抚摸着她的胸部，大喊着“Vamos a la casa!”而维罗妮卡则在她的鼻子下挥舞着浸透酒精的棉絮。莫索解释说，疼痛导致奥利维亚的血压突然下降，导致她晕倒。他给她静脉注射液体来恢复她的健康血压．过了一会儿，奥利维娅呻吟了一声，拍掉了棉絮。“慢慢呼吸，”维罗妮卡指示。莫索拍掉了她脸上的一只苍蝇。
几分钟后，他们把奥利维娅侧翻过来缝合伤口。莫索没有给她注射镇静剂的设备，也没有给她注射比局部麻醉更有效的止痛药，所以他插上笔记本电脑，重新打开虚拟现实。莫索工作时，维罗妮卡一直让奥利维娅说话。“你看到了什么?”她问。“鱼，水，石头，”回答道。然后他们扶她站起来，走到隔壁房间的床上。没有固定静脉注射管的支架或挂钩，所以在找了一会儿之后，奥利维娅把它绑在一盏旧落地灯上，把它放在床边的桌子上，旁边是奥利维娅的鬣蜥，它们正高兴地嚼着盘子里的生菜。
“这看起来很容易，但我们永远不知道什么时候会有惊喜，”莫索在危机结束时表示。“在医院里，我很放松，因为监控器会告诉我病人的心率、呼吸和血氧。有麻醉师，擦洗护士，还有其他外科医生。但在这里，我们远离医院和我的同事。不管有没有惊喜，我都很担心。万一出了什么事而我没有办法怎么办?特拉帕很远。”
他觉得值得冒这个险吗?“是的，”他毫不犹豫地说。“否则他们没有机会做手术。而且风险很低。在350名患者中，只有一人出现了这种并发症。”
半小时后，奥利维亚准备离开。“我不知道我今天要做手术，”她告诉莫索和维罗妮卡。“谢谢你。”莫索给她服用扑热息痛和抗生素，并让她打车回家。她要求保留脂肪瘤，所以他把装在一小壶酒精里的扭曲的、血迹斑斑的脂肪瘤叶递给了她。她拿的时候手在发抖。
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第二天早上，篮球场上有一个即兴的欢送会。村里的铜管乐队伴奏了一系列墨西哥传统舞蹈，其中包括莫索模仿鬣蜥的惊人运动表演。
他想早点离开——今天我们将开车去阿卡普尔科，他计划在那里拜访家人(并放生真正的鬣蜥)，然后返回墨西哥城。尽管他计划了迂回的路线，但在夜幕降临后在阿卡普尔科周围的道路上行驶是不明智的。但诊所里还有另一排人。维罗妮卡从吉普车里拿出衣服和用品——这是奥利维尔学校捐赠的——莫索则去看病人。还有一个需要手术的病例:一个男孩的头上长了血管瘤(一种血管的良性肿瘤)。从医学上来说，摘除它并没有太大的必要，但这个男孩正被他的朋友们欺负——“他们说那是一只昆虫，”莫索翻译道——他的母亲非常绝望。
莫索同意手术但一旦这一切都完成了，更多的病人就会赶来，他们要走一个小时的路才能见到他。莫索说没有。已经是下午了，我们得走了。我们不停地开了七个小时的车，当我们离开山区向海边爬去时，空气变得越来越温暖。他很激动，沿着又长又直的沿海公路以每小时90英里的速度行驶，但我们输了比赛。太阳落山了，我们在黑暗中快速向城市驶去。然后对面驶来的汽车开始闪烁前灯，不久之后，一群穿着军装的武装人员挥手让我们停下。
莫索知道该怎么做。他迅速打开窗户，打开室内的灯，把儿子叫到前面。他们在寻找敌人，他说。只要他们能看到我们没有隐藏任何东西，他们就应该让我们过去。果不其然，枪手看了看里面，挥手让我们走。
一回到阿卡普尔科的家中，莫索就开始反思这次旅行。除了昏厥之外，所有的病人都恢复得很好，我们一路都很安全。“它很成功，”他说。“我对结果很满意。”
他收集了所有他做过的手术的数据，并希望他的经历能鼓励人们使用虚拟现实技术来提供帮助病人在世界上其他资源不足的社区。虚拟现实头盔的成本一直令人望而却步，但在过去的一两年里，廉价设备的发布，如三星Gear VR(售价不到100英镑)，甚至谷歌Cardboard(售价3英镑)，以及越来越多的在线免费虚拟世界，改变了技术的获取方式。“当我们开始的时候，虚拟现实价格昂贵，难以获得，也难以建立，”莫索说。“今天，每个人都可以使用它。”虽然莫索在El Tepeyac将他的耳机连接到笔记本电脑上，但他之前已经证明，这种技术和从手机上跑步一样有效，非常适合缓解压力疼痛在困难的地方。“没有重型设备，”他说。“它很容易使用。”
与此同时，他已经计划回到El Tepeyac。在我们的旅行中，他会见了一位当地政府的代表，这位代表希望他不仅参观那个村庄，还要参观邻近的土著社区。这需要花费莫索所没有的时间和金钱，但他正在试图说服他在墨西哥城的一些同事来帮忙，并希望很快他就能带着一队外科医生回到格雷罗，也许在2017年春天。他梦想有一天能到达更偏远的社区——那些他听说过但从未去过的深山村庄，那里与外界几乎没有任何联系。
莫索是我见过的最乐观的人之一。不过，今晚他的乐观情绪有所缓和。他说，离开El Tepeyac时，他压倒性的情绪是愤怒。“我看到了一些经济发展，”他说。“但是我的家人住在同一所房子里，他们穿同样的衣服。我所给予的一切都是虚无。当我说再见的时候，我很生自己的气，因为我不能为他们做任何事。”
他痛苦地意识到，要解决El Tepeyac人民和他的国家的问题，需要的不仅仅是虚拟现实和捐赠的毛衣。但他在用他唯一知道的方式帮助他们。
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