3D в медицината: виртуален свят и нови технологии
Досега свързвахме виртуалната реалност с компютърните игри, свят на мечтите, създаден за забавление. Някой мислил ли е, че нещо, което е източник на удоволствие, може да се превърне в един от диагностичните инструменти в медицината в бъдеще? Ще направят ли действията на лекарите във виртуалния свят по-добри специалисти? Дали биха могли да се включат в човешко взаимодействие с пациент, ако го научат, като говорят само с холограма?
Прогресът има свои закони - ние овладяваме нови области на науката, създаваме нови технологии. Често се случва да създадем нещо, което първоначално е имало различна цел, но да намерим ново приложение за него и да разширим първоначалната идея в други области на науката.
Това се случи с компютърните игри. В началото на своето съществуване те е трябвало да бъдат само източник на забавление. По-късно, виждайки колко лесно тази технология намира пътя към младите хора, бяха създадени образователни игри, които комбинираха забавление с учене, за да го направят по-интересно. Благодарение на прогреса, техните създатели се опитаха да направят създадените светове възможно най-реални, постигайки нови технологични възможности. Резултатът от тези дейности са игри, в които качеството на изображението прави невъзможно разграничаването на измислица от реалността, а виртуалният свят става толкова близък до реалния, че сякаш оживява нашите фантазии и мечти. Именно тази технология преди няколко години попадна в ръцете на учени, които се опитваха да модернизират процеса на обучение на лекари от ново поколение.
Тренирайте и планирайте
По целия свят медицинските училища и университети се сблъскват със сериозна бариера при преподаването на медицина и свързаните с нея науки на студентите – липсата на биологичен материал за обучение. Въпреки че е лесно да се произвеждат клетки или тъкани в лаборатории за изследователски цели, това става все по-голям проблем. приемащи органи за изследване. В днешно време хората са по-малко склонни да спасяват телата си за изследователски цели. Има много културни и религиозни причини за това. И така, какво трябва да научат учениците? Фигурите и лекциите никога няма да заменят директния контакт с експоната. Опитвайки се да се справите с този проблем, беше създаден виртуален свят, който ви позволява да откриете тайните на човешкото тяло.
Виртуален образ на сърцето и гръдните съдове.
вт 2014 г., проф. Марк Гризуолд от университета Case Western Reserve в САЩ, участва в изследването на холографска система за презентации, която пренася потребителя във виртуален свят и му позволява да взаимодейства с него. Като част от тестовете той можеше да види света на холограмите в заобикалящата реалност и да установи контакт във виртуалния свят с друг човек - компютърна проекция на човек в отделна стая. И двете страни можеха да говорят помежду си във виртуална реалност, без да се виждат. Резултатът от по-нататъшното сътрудничество между университета и неговия персонал с учени бяха първите прототипни приложения за изучаване на човешката анатомия.
Създаването на виртуален свят ви позволява да пресъздадете всяка структура на човешкото тяло и да я поставите в дигитален модел. В бъдеще ще бъде възможно да се създават карти на целия организъм и да се изследва човешкото тяло под формата на холограма, наблюдавайки го от всички страни, изследвайки тайните на функционирането на отделните органи, имайки пред очите си подробна картина за тях. Студентите ще могат да изучават анатомия и физиология без контакт с жив човек или неговото мъртво тяло. Освен това, дори учител ще може да провежда занятия под формата на своята холографска проекция, без да е на дадено място. Времевите и пространствените ограничения в науката и достъпа до знания ще изчезнат, само достъпът до технологии ще остане възможна бариера. Виртуалният модел ще позволи на хирурзите да се учат, без да се налага да извършват операции върху жив организъм, а точността на дисплея ще създаде такова копие на реалността, че ще бъде възможно вярно да се възпроизвеждат реалностите на реална процедура. включително реакциите на цялото тяло на пациента. Виртуална операционна зала, дигитален пациент? Това все още не се е превърнало в педагогическо постижение!
Същата технология ще позволи планирането на специфични хирургични процедури за конкретни хора. Чрез внимателно сканиране на телата им и създаване на холографски модел, лекарите ще могат да научат за анатомията и заболяването на своя пациент, без да извършват инвазивни тестове. Следващите етапи на лечение ще бъдат планирани върху модели на болни органи. При започване на реална операция те ще познават перфектно тялото на оперирания и нищо няма да ги изненада.
Обучение върху виртуален модел на тялото на пациента.
Технологията няма да замени контакта
Възниква обаче въпросът може ли всичко да бъде заменено от технологията? Никой наличен метод няма да замени контакта с истински пациент и с неговото тяло. Невъзможно е цифрово да се покаже чувствителността на тъканите, тяхната структура и консистенция и още повече човешките реакции. Възможно ли е дигитално да се възпроизведе човешката болка и страх? Въпреки напредъка в технологиите, младите лекари все още ще трябва да се срещат с реални хора.
Не без причина преди няколко години беше препоръчано студентите по медицина в Полша и по света да присъстват сесии с реални пациенти и формират отношенията си с хората, и че академичният персонал, освен че придобива знания, се учи и на съпричастност, състрадание и уважение към хората. Често се случва първата истинска среща на студенти по медицина с пациент да се случи по време на стаж или стаж. Откъснати от академичната реалност, те не могат да разговарят с пациентите и да се справят с тежките им емоции. Малко вероятно е по-нататъшното отделяне на студентите от пациентите, предизвикано от новите технологии, да се отрази положително на младите лекари. Ще им помогнем ли просто да останат хора, като създадем отлични професионалисти? В крайна сметка лекарят не е занаятчия и съдбата на болен човек до голяма степен зависи от качеството на човешкия контакт, от доверието, което пациентът има в своя лекар.
Отдавна пионерите на медицината — понякога дори в нарушение на етиката — придобиваха знания единствено въз основа на контакт с тялото. Настоящите медицински познания всъщност са резултат от тези търсения и човешкото любопитство. Колко по-трудно беше да познаеш реалността, все още не знаейки нищо, да правиш открития, разчитайки единствено на собствения си опит! Много хирургични лечения бяха разработени чрез опити и грешки и въпреки че понякога това завършваше трагично за пациента, нямаше друг изход.
В същото време това усещане за експериментиране върху тялото и живия човек по някакъв начин учи на уважение и към двамата. Това ме накара да мисля за всяка планирана стъпка и да вземам трудни решения. Могат ли виртуално тяло и виртуален пациент да учат едно и също нещо? Ще научи ли контактът с холограма новите поколения лекари на уважение и състрадание, а разговорът с виртуална проекция ще помогне ли за развитието на емпатия? С този проблем се сблъскват учените, внедряващи дигитални технологии в медицинските университети.
Без съмнение приносът на новите технически решения за обучението на лекарите не може да бъде надценен, но не всичко може да бъде заменено от компютър. Дигиталната реалност ще позволи на специалистите да получат идеално образование, а също така ще им позволи да останат „човешки“ лекари.
Визуализация на технологията на бъдещето - модел на човешкото тяло.
Печат на модели и детайли
В световната медицина вече има много технологии за изобразяване, които преди няколко години се смятаха за космически. Това, което имаме под ръка 3D изобразяване е друг изключително полезен инструмент, използван при лечението на трудни случаи. Въпреки че 3D принтерите са сравнително нови, те се използват в медицината от няколко години. В Полша се използват предимно при планиране на лечението, вкл. сърдечна хирургия. Всеки сърдечен порок е голяма неизвестност, защото няма два еднакви случая и понякога за лекарите е трудно да предвидят какво може да ги изненада, след като отворят гръдния кош на пациента. Технологиите, с които разполагаме, като ядрено-магнитен резонанс или компютърна томография, не могат да покажат точно всички структури. Следователно има нужда от по-задълбочено разбиране на тялото на конкретен пациент и лекарите предоставят тази възможност с помощта на XNUMXD изображения на компютърен екран, допълнително преведени в пространствени модели, изработени от силикон или пластмаса.
Полските центрове по кардиохирургия от няколко години използват метода за сканиране и картографиране на сърдечни структури в 3D модели, на базата на които се планират операции.. Често се случва само пространственият модел да разкрие проблем, който би изненадал хирурга по време на процедурата. Наличната технология ни позволява да избегнем подобни изненади. Затова този вид прегледи набират все повече привърженици, а в бъдеще клиниките използват 3D модели в диагностиката. Специалистите в други области на медицината използват тази технология по подобен начин и непрекъснато я развиват.
Някои центрове в Полша и в чужбина вече извършват пионерски операции с костни или съдови ендопротези отпечатан с 3D технология. Ортопедичните центрове по света са 3D принтиращи протези на крайници, които са идеално пригодени за конкретен пациент. И, което е важно, те са много по-евтини от традиционните. Преди време гледах с емоция откъс от репортаж, който показваше историята на момче с ампутирана ръка. Той получи отпечатана XNUMXD протеза, която беше перфектно копие на ръката на Железния човек, любимия супергерой на малкия пациент. Беше по-лека, по-евтина и, най-важното, перфектно монтирана от конвенционалните протези.
Мечтата на медицината е да направи всяка липсваща част от тялото, която може да бъде заменена с изкуствен еквивалент в 3D технологията, приспособяване на създадения модел към изискванията на конкретен пациент. Такива персонализирани "резервни части", отпечатани на достъпна цена, биха направили революция в съвременната медицина.
Изследванията на холограмната система продължават в сътрудничество с лекари от много специалности. Вече се появяват първите приложения с човешка анатомия и първите лекари ще научат за холографската технология на бъдещето. 3D моделите станаха част от съвременната медицина и ви позволяват да разработите най-добрите лечения в уединението на вашия офис. В бъдеще виртуалните технологии ще решат много други проблеми, с които медицината се опитва да се бори. Ще подготви нови поколения лекари и няма да има граници за разпространението на науката и знанието.
