سه بعدی در پزشکی: دنیای مجازی و فناوری های جدید

تا به حال، ما واقعیت مجازی را با بازی های رایانه ای مرتبط می دانستیم، دنیایی رویایی که برای سرگرمی ایجاد شده است. آیا کسی فکر کرده است که چیزی که مایه لذت است می تواند در آینده به یکی از ابزارهای تشخیصی پزشکی تبدیل شود؟ آیا اقدامات پزشکان در دنیای مجازی باعث می شود متخصصان بهتری شوند؟ آیا آنها می توانند در تعامل انسانی با یک بیمار شرکت کنند اگر آن را فقط با صحبت کردن با یک هولوگرام یاد بگیرند؟

پیشرفت قوانین خاص خود را دارد - ما در حال تسلط بر حوزه های جدید علم، ایجاد فناوری های جدید هستیم. اغلب اتفاق می افتد که ما چیزی را ایجاد می کنیم که در ابتدا هدف دیگری داشته است، اما استفاده جدیدی از آن پیدا می کنیم و ایده اصلی را به سایر حوزه های علم تعمیم می دهیم.

این اتفاقی است که در مورد بازی های رایانه ای رخ داد. در ابتدای پیدایش آنها قرار بود فقط یک منبع سرگرمی باشند. بعدها با دیدن این که چقدر این فناوری به راحتی به جوانان راه پیدا کرد، بازی‌های آموزشی ساخته شد که سرگرمی را با یادگیری ترکیب می‌کرد تا جذاب‌تر شود. به لطف پیشرفت، سازندگان آنها تلاش کردند تا جهان های ایجاد شده را تا حد امکان واقعی کنند و به امکانات فناوری جدید دست یابند. حاصل این فعالیت‌ها بازی‌هایی است که کیفیت تصویر باعث می‌شود تشخیص داستان از واقعیت غیرممکن شود و دنیای مجازی آنقدر به واقعیت نزدیک می‌شود که به نظر می‌رسد خیالات و رویاهای ما را زنده می‌کند. این فناوری بود که چند سال پیش به دست دانشمندانی افتاد که در تلاش بودند روند آموزش پزشکان نسل جدید را مدرن کنند.

آموزش دهید و برنامه ریزی کنید

در سراسر جهان، دانشکده‌ها و دانشگاه‌های پزشکی با یک مانع جدی در آموزش پزشکی و علوم مرتبط به دانشجویان مواجه هستند - کمبود مواد بیولوژیکی برای مطالعه. در حالی که تولید سلول‌ها یا بافت‌ها در آزمایشگاه‌ها برای مقاصد تحقیقاتی آسان است، اما این مشکل بیشتر می‌شود. دریافت اجساد برای تحقیق. امروزه افراد کمتر احتمال دارد بدن خود را برای اهداف تحقیقاتی نجات دهند. دلایل فرهنگی و مذهبی زیادی برای این امر وجود دارد. پس دانش آموزان چه چیزی را باید یاد بگیرند؟ چهره ها و سخنرانی ها هرگز جایگزین تماس مستقیم با نمایشگاه نمی شوند. در تلاش برای کنار آمدن با این مشکل، دنیای مجازی ایجاد شد که به شما امکان می دهد اسرار بدن انسان را کشف کنید.

تصویر مجازی از قلب و عروق قفسه سینه.

سه شنبه 2014، پروفسور مارک گریسولد از دانشگاه Case Western Reserve در ایالات متحده، در مطالعه یک سیستم ارائه هولوگرافیک شرکت کرد که کاربر را به دنیای مجازی می برد و به او اجازه می دهد با آن تعامل داشته باشد. به عنوان بخشی از آزمایش‌ها، او می‌توانست دنیای هولوگرام‌ها را در واقعیت اطراف ببیند و در دنیای مجازی با شخص دیگری ارتباط برقرار کند - یک تصویر رایانه‌ای از یک فرد در یک اتاق جداگانه. هر دو طرف می توانستند بدون اینکه یکدیگر را ببینند در واقعیت مجازی با یکدیگر صحبت کنند. نتیجه همکاری بیشتر بین دانشگاه و کارکنان آن با دانشمندان، اولین نمونه برنامه های کاربردی برای مطالعه آناتومی انسان بود.

ایجاد یک دنیای مجازی به شما این امکان را می دهد که هر ساختاری از بدن انسان را بازسازی کنید و آن را در یک مدل دیجیتال قرار دهید. در آینده امکان ایجاد نقشه هایی از کل ارگانیسم و ​​کشف بدن انسان در قالب یک هولوگرام وجود خواهد داشت. تماشای او از همه طرف، کاوش در اسرار عملکرد اندام های فردی، داشتن تصویری دقیق از آنها در مقابل چشمانش. دانش‌آموزان می‌توانند بدون تماس با یک فرد زنده یا بدن مرده، آناتومی و فیزیولوژی را مطالعه کنند. علاوه بر این، حتی یک معلم می تواند کلاس ها را در قالب طرح ریزی هولوگرافیک خود برگزار کند، نه اینکه در یک مکان معین قرار گیرد. محدودیت های زمانی و مکانی در علم و دسترسی به دانش از بین خواهد رفت، تنها دسترسی به فناوری مانع احتمالی خواهد بود. مدل مجازی به جراحان این امکان را می دهد که بدون نیاز به انجام عملیات روی یک موجود زنده یاد بگیرند و دقت نمایشگر آنچنان کپی از واقعیت ایجاد می کند که امکان بازتولید صادقانه واقعیت های یک روش واقعی وجود خواهد داشت. از جمله واکنش های کل بدن بیمار. اتاق عمل مجازی، بیمار دیجیتال؟ این هنوز به یک دستاورد آموزشی تبدیل نشده است!

همین فناوری امکان برنامه ریزی روش های جراحی خاص را برای افراد خاص فراهم می کند. با اسکن دقیق بدن آنها و ایجاد یک مدل هولوگرافیک، پزشکان می توانند بدون انجام آزمایشات تهاجمی، درباره آناتومی و بیماری بیمار خود بیاموزند. مراحل بعدی درمان بر روی مدل های اندام های بیمار برنامه ریزی خواهد شد. هنگام شروع یک عمل واقعی، آنها بدن فرد عمل شده را کاملاً می شناسند و هیچ چیز آنها را شگفت زده نمی کند.

آموزش مدل مجازی از بدن بیمار.

فناوری جایگزین تماس نخواهد شد

با این حال، این سوال پیش می آید که آیا می توان همه چیز را با تکنولوژی جایگزین کرد؟ هیچ روش موجود جایگزین تماس با یک بیمار واقعی و با بدن او نخواهد شد. نمایش دیجیتالی حساسیت بافت ها، ساختار و قوام آنها و حتی بیشتر از آن واکنش های انسانی غیرممکن است. آیا می توان درد و ترس انسان را به صورت دیجیتالی بازتولید کرد؟ علیرغم پیشرفت های فناوری، پزشکان جوان همچنان باید با افراد واقعی ملاقات کنند.

بی دلیل نیست، چندین سال پیش توصیه می شد که دانشجویان پزشکی در لهستان و سراسر جهان در آن شرکت کنند جلسات با بیماران واقعی و روابط خود را با مردم شکل دهند و هیات علمی علاوه بر کسب علم، همدلی، شفقت و احترام به مردم را نیز بیاموزند. اغلب اتفاق می افتد که اولین ملاقات واقعی دانشجویان پزشکی با بیمار در طول دوره کارآموزی یا کارآموزی رخ می دهد. آنها که از واقعیت آکادمیک جدا شده اند، نمی توانند با بیماران صحبت کنند و با احساسات دشوار آنها کنار بیایند. بعید است که جدایی بیشتر دانشجویان از بیماران ناشی از فناوری جدید تأثیر مثبتی بر پزشکان جوان داشته باشد. آیا با ایجاد متخصصان عالی به آنها کمک خواهیم کرد تا به سادگی انسان باقی بمانند؟ بالاخره یک پزشک صنعتگر نیست و سرنوشت یک فرد بیمار تا حد زیادی به کیفیت تماس انسان بستگی دارد، به اعتمادی که بیمار به پزشک خود دارد.

مدتها پیش، پیشگامان علم پزشکی - حتی گاهی با نقض اخلاق - دانش را صرفاً بر اساس تماس با بدن کسب می کردند. دانش پزشکی فعلی در واقع نتیجه این جستجوها و کنجکاوی انسان است. چقدر دشوارتر بود که بتوانیم واقعیت را بشناسیم، هنوز هم واقعاً چیزی را ندانیم، و اکتشافاتی را صرفاً با تکیه بر تجربه خود انجام دهیم! بسیاری از درمان‌های جراحی از طریق آزمون و خطا ایجاد می‌شدند، و اگرچه گاهی اوقات این امر به طرز غم‌انگیزی برای بیمار به پایان می‌رسید، اما چاره دیگری وجود نداشت.

در عین حال، این حس آزمایش روی بدن و شخص زنده به نوعی احترام به هر دو را آموزش می داد. این باعث شد به هر مرحله برنامه ریزی شده فکر کنم و تصمیمات سختی بگیرم. آیا یک بدن مجازی و یک بیمار مجازی می توانند یک چیز را آموزش دهند؟ آیا تماس با هولوگرام به نسل‌های جدید پزشکان احترام و شفقت می‌آموزد و آیا صحبت کردن با فرافکنی مجازی به توسعه همدلی کمک می‌کند؟ دانشمندانی که فناوری های دیجیتال را در دانشگاه های علوم پزشکی پیاده سازی می کنند، با این موضوع مواجه هستند.

بدون شک نمی توان سهم راه حل های فنی جدید در آموزش پزشکان را دست بالا گرفت، اما نمی توان همه چیز را با رایانه جایگزین کرد. واقعیت دیجیتال به متخصصان این امکان را می دهد که آموزش ایده آلی دریافت کنند و همچنین به آنها اجازه می دهد تا پزشکان "انسان" باقی بمانند.

تجسم فناوری آینده - مدلی از بدن انسان.

چاپ مدل ها و جزئیات

در پزشکی جهان، بسیاری از فناوری‌های تصویربرداری وجود دارد که چند سال پیش کیهانی در نظر گرفته شدند. آنچه در دست داریم رندرهای سه بعدی ابزار بسیار مفید دیگری است که در درمان موارد دشوار استفاده می شود. اگرچه چاپگرهای سه بعدی نسبتاً جدید هستند، اما چندین سال است که در پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند. در لهستان، آنها عمدتا در برنامه ریزی درمان استفاده می شوند، از جمله. جراحی قلب هر نقص قلبی ناشناخته بزرگی است، زیرا هیچ دو مورد مشابه نیستند، و گاهی اوقات برای پزشکان دشوار است که پیش بینی کنند چه چیزی ممکن است پس از باز کردن قفسه سینه بیمار آنها را شگفت زده کند. فناوری هایی که در دسترس ما هستند، مانند تصویربرداری تشدید مغناطیسی یا توموگرافی کامپیوتری، نمی توانند تمام ساختارها را به دقت نشان دهند. بنابراین، نیاز به درک عمیق‌تر از بدن یک بیمار خاص وجود دارد و پزشکان این فرصت را با کمک تصاویر 3D بر روی صفحه کامپیوتر فراهم می‌کنند که بیشتر به مدل‌های فضایی ساخته شده از سیلیکون یا پلاستیک ترجمه شده است.

مراکز جراحی قلب لهستان چندین سال است که از روش اسکن و نقشه برداری از ساختارهای قلب در مدل های سه بعدی استفاده می کنند که بر اساس آن عملیات برنامه ریزی می شود.. اغلب اتفاق می افتد که فقط مدل فضایی مشکلی را نشان می دهد که جراح را در طول عمل شگفت زده می کند. فناوری موجود به ما امکان می دهد از چنین شگفتی هایی جلوگیری کنیم. بنابراین این نوع معاینه روز به روز طرفداران بیشتری پیدا می کند و در آینده کلینیک ها از مدل های سه بعدی در تشخیص استفاده می کنند. متخصصان سایر رشته های پزشکی نیز از این فناوری به روشی مشابه استفاده می کنند و دائماً در حال توسعه آن هستند.

برخی از مراکز در لهستان و خارج از کشور در حال انجام عملیات پیشگام با استفاده از آندوپروتزهای استخوانی یا عروقی چاپ شده با تکنولوژی سه بعدی مراکز ارتوپدی در سراسر جهان اندام های مصنوعی پرینت سه بعدی هستند که به طور ایده آل برای یک بیمار خاص مناسب هستند. و مهمتر از همه، آنها بسیار ارزان تر از نمونه های سنتی هستند. چند وقت پیش با احساس گزیده ای از گزارشی را تماشا کردم که داستان پسری با دست قطع شده را نشان می داد. او یک پروتز چاپ شده با 3D دریافت کرد که کپی کاملی از بازوی مرد آهنی، ابرقهرمان مورد علاقه بیمار کوچک بود. این پروتز سبک‌تر، ارزان‌تر و مهم‌تر از همه، کاملاً مناسب‌تر از پروتزهای معمولی بود.

رویای پزشکی این است که هر عضو گم شده بدن را بسازد که بتوان آن را با یک معادل مصنوعی در فناوری سه بعدی جایگزین کرد. تنظیم مدل ایجاد شده با نیازهای یک بیمار خاص. چنین "قطعات یدکی" شخصی سازی شده ای که با قیمتی مقرون به صرفه چاپ می شوند، پزشکی مدرن را متحول می کنند.

تحقیقات در مورد سیستم هولوگرام با همکاری پزشکان بسیاری از تخصص ها ادامه دارد. آنها قبلاً ظاهر می شوند اولین برنامه ها با آناتومی انسان و اولین پزشکان در مورد فناوری هولوگرافی آینده یاد خواهند گرفت. مدل‌های سه بعدی بخشی از پزشکی مدرن شده‌اند و به شما امکان می‌دهند بهترین درمان‌ها را در خلوت مطب خود توسعه دهید. در آینده، فناوری های مجازی بسیاری از مشکلات دیگر را حل خواهند کرد که پزشکی سعی در مبارزه با آنها دارد. نسل های جدیدی از پزشکان را آماده می کند و هیچ محدودیتی برای گسترش علم و دانش وجود نخواهد داشت.