پزشکی جسورانه به سراغ تکنیک های مجازی می رود

یک سال پیش، وندل گیبی، نورو رادیولوژیست، با استفاده از عینک هولولنز مایکروسافت، عمل جراحی روی ستون فقرات کمری انجام داد. پس از استفاده از آنها، پزشک ستون فقرات بیمار را دید که به صورت لغزی بر روی سطح بدن قرار گرفته بود.

برای تعیین دقیق محل دیسکی که باعث ایجاد درد در ستون فقرات می‌شود، تصاویر تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) و توموگرافی کامپیوتری (CT) از بیمار در نرم‌افزار بارگذاری شد، که سپس ستون فقرات را به صورت سه بعدی نشان داد.

یک سال قبل، دکتر شفیع احمد از عینک گوگل برای پخش زنده عمل جراحی یک بیمار سرطانی استفاده کرد. دو دوربین 360 درجه و لنزهای متعدد در اطراف اتاق قرار داده شده بود که به دانشجویان پزشکی، جراحان و تماشاگران اجازه می‌داد ببینند و بشنوند که در طول عمل چه اتفاقی می‌افتد و نحوه جداسازی صحیح تومور را از بافت سالم اطراف بیاموزند.

در فرانسه، اخیراً قشر بینایی در بیماری که در حین عمل از عینک واقعیت مجازی (-) استفاده می کرد، جراحی شد. قرار دادن بیمار در دنیای مجازی به پزشکان این امکان را می‌دهد تا در زمان واقعی (به عنوان مثال در حین جراحی) عملکرد نواحی مغز و اتصالات مغزی مسئول عملکردهای فردی را ارزیابی کنند. تا به حال امکان انجام این کار روی میز عمل وجود نداشت. تصمیم گرفته شد از این طریق از عینک واقعیت مجازی استفاده شود تا از از دست دادن کامل بینایی بیمار که قبلاً به دلیل بیماری بینایی یک چشم خود را از دست داده بود جلوگیری شود.

وندل گیبی با پوشیدن هولولنز

عملیات و آموزش پزشکان

مثال‌های بالا نشان می‌دهند که چگونه تکنیک‌های مجازی قبلاً در دنیای پزشکی جا افتاده‌اند. اولین کاربردهای واقعیت مجازی در مراقبت های بهداشتی به اوایل دهه 90 برمی گردد. در حال حاضر، چنین راه حل هایی اغلب در نیاز به تجسم داده های پیچیده پزشکی (به ویژه در عملیات و برنامه ریزی آنها)، در آموزش و آموزش (تجسم آناتومی و عملکردها در شبیه سازهای لاپاراسکوپی)، در آندوسکوپی مجازی، روانشناسی و توانبخشی، و پزشکی از راه دور استفاده می شود. .

در آموزش پزشکی، تجسم های تعاملی، پویا و سه بعدی برتری زیادی نسبت به اطلس های کتاب کلاسیک دارند. به عنوان مثال، مفهومی با بودجه دولت ایالات متحده است که امکان دسترسی به داده های تصویربرداری دقیق انسانی (CT، MRI و Cryosections) را فراهم می کند. برای مطالعه آناتومی، انجام تحقیقات تصویربرداری و ایجاد برنامه های کاربردی (آموزشی، تشخیصی، برنامه ریزی درمانی و شبیه سازی) طراحی شده است. مجموعه کامل Virtual Man شامل 1971 تصویر با وضوح 1 میلی متر و حجم 15 گیگابایت است. Virtual Woman از 5189 تصویر (رزولیشن 0,33 میلی متر) تشکیل شده و وزن آن حدود 40 گیگابایت است.

افزودن به محیط آموزشی مجازی عناصر حسی به دانش آموزان اجازه می دهد تا مهارت های خیلی زود و در عین حال توسعه نیافته را تمرین کنند. با فشار دادن یک دکمه، آنها می توانند عملاً سرنگ را پر کرده و آن را خالی کنند، و در واقعیت مجازی وقتی سرنگ به پوست، ماهیچه ها یا استخوان برخورد می کند، "احساس" می کنند - تزریق به کیسه مفصلی احساس کاملاً متفاوتی نسبت به چسباندن سوزن می دهد. به بافت چربی در طول عملیات، هر حرکتی عواقب خاص خود را دارد که گاهی اوقات بسیار جدی است. مهم است که کجا و چقدر عمیق برش داده شود و کجا سوراخ شود تا به اعصاب و رگ ها آسیب نرساند. علاوه بر این، در فشار زمان، زمانی که اغلب چند دقیقه طول می‌کشد تا بیمار را نجات دهد، مهارت‌های عملی یک پزشک ارزش طلا را دارد. آموزش شبیه ساز مجازی به شما این امکان را می دهد تا تکنیک خود را بدون به خطر انداختن سلامتی بهبود بخشید.

برای مثال، ارائه های مجازی در مرحله بعدی حرفه حرفه ای یک پزشک قابل اجرا هستند آندوسکوپی مجازی به شما امکان می دهد "پیاده روی" در بدن و نفوذ به بافت ها را بدون آزمایش های تهاجمی شبیه سازی کنید. همین امر در مورد جراحی کامپیوتری نیز صدق می کند. در جراحی های معمولی، پزشک فقط سطح را می بیند و حرکت اسکالپل متأسفانه غیر قابل برگشت است. . از طریق استفاده از VR، او قادر است زیر سطح را ببیند و بر اساس دانش اضافی از منابع دیگر تصمیم بگیرد.

در میان دلفین ها و در مراسم تاج گذاری الیزابت دوم

یک روش درمانی تجربی برای افراد مبتلا به اسکیزوفرنی در دانشگاه آکسفورد ساخته شده است. این به آنها اجازه می دهد تا با یک آواتار مجازی که صدای ناله در سر آنها را نشان می دهد روبرو شوند. پس از اولین مراحل آزمایش، نتایج دلگرم کننده است. محققانی که یک کارآزمایی تصادفی‌سازی و کنترل‌شده را انجام دادند، این درمان را با اشکال سنتی مشاوره مقایسه کردند. آنها دریافتند که پس از دوازده هفته، آواتارها در کاهش توهمات شنوایی موثرتر بودند. این مطالعه که در The Lancet Psychiatry منتشر شد، 150 بیمار انگلیسی را که حدود بیست سال از اسکیزوفرنی رنج می بردند و بیش از یک سال توهمات شنوایی مداوم و آزاردهنده را تجربه کرده بودند، مورد بررسی قرار داد. از این تعداد 75 مورد تحویل داده شده است. آواتار درمانیو 75 نفر از روشهای سنتی استفاده کردند. تاکنون نشان داده شده است که آواتارها در کاهش توهمات شنوایی موثر هستند. اگر تحقیقات بیشتر موفقیت آمیز باشد، آواتارتراپی می تواند شیوه درمان میلیون ها نفر را متحول کند. افراد مبتلا به روان پریشی на калым świat.

باشگاه شنای دلفین

از دهه 70، برخی از محققان اثرات مثبت درمانی شنا با دلفین ها را به ویژه برای افراد ناتوان توصیف کردند. با این حال، به اصطلاح دلفین درمانی معایب خود را دارد اولا، ممکن است برای بسیاری از افراد بسیار گران باشد. دوم، ایده ورود افراد به استخرهای حیوانات به دام افتاده توسط محیط بانان به عنوان ظالمانه مورد انتقاد قرار گرفته است. Marijka Schöllema هلندی این ایده را مطرح کرد که به فناوری واقعیت مجازی روی آورد. توسط او ایجاد شده است باشگاه شنای دلفین تجربه واقعیت مجازی 360 درجه را ارائه می دهد. این پروژه در حال حاضر از یک گوشی هوشمند سامسونگ S7 استفاده می کند که روی عینک غواصی با عناصر پرینت سه بعدی نصب شده است تا یک هدست واقعیت مجازی بداهه ایجاد کند.

فناوری های واقعیت مجازی ایده آل هستند مقابله با اختلالات اضطرابی. یکی از مؤثرترین روش ها مواجهه درمانی است - بیمار در معرض یک ماده تحریک کننده قرار می گیرد که باعث اضطراب می شود، اما همه چیز در شرایط کاملاً کنترل شده اتفاق می افتد و احساس امنیت می دهد. واقعیت مجازی به شما امکان می دهد با ترس از فضای باز، نزدیکی یا پرواز روبرو شوید. ممکن است فردی با شرایط سختی برای او روبرو شود، در حالی که متوجه شود واقعاً در آن شرکت نمی کند. در مطالعاتی که فوبیا از ارتفاع را درمان کردند، بهبودی در 90 درصد بیماران مشاهده شد.

استفاده از VR در توانبخشی عصبی می تواند فرصتی باشد بیماران سکته مغزیبه آنها اجازه می دهد تا به نتایج درمانی سریعتر دست یابند و به زندگی عادی برگردند. شرکت سوئدی MindMaze پلتفرمی مبتنی بر دانش در زمینه توانبخشی عصبی و علوم شناختی ایجاد کرده است. حرکات بیمار توسط دوربین ها ردیابی می شود و به صورت یک آواتار سه بعدی نمایش داده می شود. سپس تمرینات تعاملی به صورت جداگانه انتخاب می شوند که پس از یک سری تکرار مناسب، باعث تحریک مجدد اتصالات عصبی آسیب دیده و فعال شدن اتصالات جدید می شوند.

دانشمندان ایالات متحده، آلمان و برزیل اخیراً نتایج یک مطالعه را منتشر کردند که در آن هشت بیمار مبتلا به پاراپلژی (فلج اندام) با یک کیت VR و یک اسکلت بیرونی درمان شد. واقعیت مجازی فعالیت حرکتی را شبیه سازی می کند و اسکلت بیرونی پاهای بیماران را مطابق با سیگنال های مغزی حرکت می دهد. همه بیماران در این مطالعه کمی احساس و کنترل حرکت زیر نخاع آسیب دیده را به دست آوردند. بنابراین بازسازی قابل توجهی از نورون ها وجود داشت.

استارتاپ Brain Power ابزاری ایجاد کرده است حمایت از افراد مبتلا به اوتیسم. این یک Google Glass بهبود یافته است - با نرم افزار خاصی که برای مثال از آن استفاده می کند. سیستم تشخیص احساسات این نرم‌افزار داده‌های رفتاری را جمع‌آوری می‌کند، آن‌ها را پردازش می‌کند، و بازخورد را در قالب نشانه‌های بصری و صوتی ساده و قابل درک برای استفاده‌کننده (یا مراقب) ارائه می‌کند. این نوع تجهیزات به کودکان مبتلا به اوتیسم کمک می کند تا زبان بیاموزند، رفتار را مدیریت کنند و مهارت های اجتماعی را توسعه دهند - برای مثال، وضعیت عاطفی شخص دیگر را رمزگشایی می کند و سپس روی صفحه نمایش با استفاده از شکلک ها، به کودک می گوید که طرف مقابل چه می گوید. احساس می کند.

به نوبه خود، این پروژه برای یادآوری خاطرات زنده طراحی شده است افرادی که با زوال عقل دست و پنجه نرم می کنند. این کار از طریق یک سری تمرینات سرگرم کننده با استفاده از فناوری دیجیتال و عینک های سه بعدی انجام می شود. این تلاشی است برای یادآوری خاطرات بر اساس رویدادهای مهمی که ممکن است فرد مبتلا به زوال عقل در طول زندگی خود تجربه کرده باشد. طراحان امیدوارند که این به عنوان فرصتی برای ارتباط با افراد دیگر و بهبود رفاه شما باشد. آزمایش‌هایی که توسط The Guardian شرح داده شد، یک شبیه‌سازی واقعیت مجازی بر اساس تاجگذاری ملکه الیزابت دوم در سال 3 ایجاد کرد که برای ساکنان بریتانیا در نظر گرفته شده بود. این رویداد با استفاده از نقاشی‌ها، بازیگران، لباس‌های دوره و وسایل نمایشی بازسازی شد. پس زمینه خیابان Islington در شمال لندن بود.

استارت‌آپ Deep Stream VR مستقر در کالیفرنیا، که بیماران را وارد دنیای مجازی می‌کند، جایی که می‌توانند در حین تماشای ماجراجویی‌های قهرمان «خود را غوطه‌ور کنند»، به موفقیت‌هایی دست یافته است. اثربخشی در کاهش درد حدود 60-70٪. این راه حل ثابت کرد که در انواع روش های پزشکی، از روش های دندانپزشکی گرفته تا تغییر پانسمان موثر است. با این حال، این معروف ترین مفهوم درد مجازی در جهان نیست.

برای بیش از دو دهه، پیشگامان و نقاشان واقعیت مجازی، هانتر هافمن و دیوید پترسون، محققان دانشگاه واشنگتن، توانایی منحصر به فرد واقعیت مجازی را به اثبات رسانده اند. تسکین درد حاد. آخرین ساخته آنها دنیای مجازی که توجه بیمار را از درد به محیط مجازی یخی غرق در آبی و سفید سرد می برد. تنها کار مرد بیمار در آنجا... پرتاب گلوله های برفی به سمت پنگوئن ها است. به اندازه کافی عجیب، نتایج به خودی خود صحبت می کنند - افراد مبتلا به سوختگی 35 تا 50 درصد درد کمتری را هنگام غوطه ور شدن در VR نسبت به دوز متوسط ​​مسکن تجربه کردند. علاوه بر بیماران بستری در بیمارستان کودکان، محققان همچنین با سربازان سابق آمریکایی که در جنگ دچار سوختگی شده بودند و با اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) دست و پنجه نرم می کردند، کار کردند.

تصویری از یک برنامه VR که برای درمان سوختگی طراحی شده است.

سرطان فورا گرفتار شد

به نظر می رسد که تکنیک های مجازی سازی حتی می تواند در تشخیص زودهنگام سرطان کمک کند. تشخیص تومور با استفاده از میکروسکوپ استاندارد فرآیندی پیچیده و زمان بر است. با این حال، Google Research در آوریل 2018 معرفی شد. میکروسکوپ ARکه قادر به شناسایی سلول های سرطانی در زمان واقعی با کمک اضافی یادگیری ماشین است.

در بالای دوربین، که با الگوریتم هوش مصنوعی تعامل دارد، یک نمایشگر AR (واقعیت افزوده) قرار دارد که در صورت شناسایی مشکل، داده ها را نمایش می دهد. به عبارت دیگر، میکروسکوپ به محض قرار دادن نمونه در آن، به دنبال سلول های سرطانی می گردد. این سیستم در نهایت می تواند برای تشخیص بیماری های دیگر مانند سل و مالاریا استفاده شود.

میکروسکوپ AR که تغییرات پاتولوژیک را تشخیص می دهد

سود دیگر کاملا مجازی نیست

سال گذشته، شرکت تحقیقاتی Grand View Research ارزش بازار جهانی راه حل های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده در پزشکی را 568,7 میلیون دلار برآورد کرد که نشان دهنده نرخ رشد سالانه 29,1٪ است. به گفته تحلیلگران، این بازار تا سال 2025 باید بیش از 5 میلیارد دلار باشد. چنین رشد سریع این بخش به دلیل توسعه پیشرونده سخت افزار و نرم افزار واقعیت مجازی و واقعیت افزوده و همچنین ورود فناوری ها به حوزه های جدید پزشکی است.

دلفین تراپی VR: 

تریلر Wild Dolphin UnderwaterVR

گزارش تشخیص سلول سرطانی توسط AR:

تشخیص سرطان در زمان واقعی با یادگیری ماشینی