3D medicīnā: virtuālā pasaule un jaunas tehnoloģijas
Līdz šim virtuālo realitāti esam saistījuši ar datorspēlēm, izklaidei radītu sapņu pasauli. Vai kāds ir domājis, ka kaut kas, kas sagādā baudu, nākotnē varētu kļūt par vienu no diagnostikas instrumentiem medicīnā? Vai ārstu rīcība virtuālajā pasaulē padarīs labākus speciālistus? Vai viņi spētu iesaistīties cilvēka mijiedarbībā ar pacientu, ja viņi to iemācītos, runājot tikai ar hologrammu?
Progresam ir savi likumi – mēs apgūstam jaunas zinātnes jomas, radām jaunas tehnoloģijas. Bieži gadās, ka mēs radām kaut ko, kam sākotnēji bija cits mērķis, bet atrodam tam jaunu pielietojumu un sākotnējo ideju attiecinām uz citām zinātnes jomām.
Tas notika ar datorspēlēm. To pastāvēšanas sākumā tiem vajadzēja būt tikai izklaides avotam. Vēlāk, redzot, cik viegli šī tehnoloģija nonāk pie jauniešiem, tika radītas izglītojošas spēles, kas apvienoja izklaidi ar mācīšanos, lai padarītu to interesantāku. Pateicoties progresam, to veidotāji centās radītās pasaules padarīt pēc iespējas reālākas, panākot jaunas tehnoloģiskās iespējas. Šo aktivitāšu rezultāts ir spēles, kurās attēla kvalitāte neatšķir fikciju no realitātes, un virtuālā pasaule kļūst tik tuva reālajam, ka šķiet, ka tā iedzīvina mūsu fantāzijas un sapņus. Tieši šī tehnoloģija pirms dažiem gadiem nonāca zinātnieku rokās, kuri centās modernizēt jaunas paaudzes ārstu sagatavošanas procesu.
Trenējies un plāno
Visā pasaulē medicīnas skolas un universitātes saskaras ar nopietnu šķērsli medicīnas un ar to saistīto zinātņu pasniegšanā studentiem - bioloģiskā materiāla trūkumu studijām. Lai gan ir viegli ražot šūnas vai audus laboratorijās pētniecības nolūkos, tā kļūst arvien lielāka problēma. saņemošās struktūras pētniecībai. Mūsdienās cilvēki retāk glābj savu ķermeni pētniecības nolūkos. Tam ir daudz kultūras un reliģisku iemeslu. Tātad, kas studentiem jāmācās? Figūras un lekcijas nekad neaizstās tiešu kontaktu ar eksponātu. Mēģinot tikt galā ar šo problēmu, tika izveidota virtuālā pasaule, kas ļauj atklāt cilvēka ķermeņa noslēpumus.
Sirds un krūšu kurvja asinsvadu virtuālais attēls.
otrdien, 2014. prof. Marks Grisvolds no ASV Case Western Reserve universitātes, piedalījās hologrāfiskas prezentācijas sistēmas izpētē, kas ieved lietotāju virtuālajā pasaulē un ļauj ar to mijiedarboties. Pārbaužu ietvaros viņš varēja ieraudzīt hologrammu pasauli apkārtējā realitātē un nodibināt kontaktu virtuālajā pasaulē ar citu cilvēku – cilvēka datorprojekciju atsevišķā telpā. Abas puses varētu sarunāties viena ar otru virtuālajā realitātē, viena otru neredzot. Universitātes un tās darbinieku turpmākās sadarbības rezultāts ar zinātniekiem bija pirmie prototipu pieteikumi cilvēka anatomijas izpētei.
Virtuālās pasaules izveide ļauj no jauna izveidot jebkuru cilvēka ķermeņa struktūru un ievietot to digitālā modelī. Nākotnē būs iespējams izveidot visa organisma kartes un izpētīt cilvēka ķermeni hologrammas veidā, vērojot viņu no visām pusēm, pētot atsevišķu orgānu darbības noslēpumus, acu priekšā esot to detalizētam priekšstatam. Studenti varēs apgūt anatomiju un fizioloģiju bez saskarsmes ar dzīvu cilvēku vai viņa mirušo ķermeni. Turklāt pat skolotājs varēs vadīt nodarbības savas hologrāfiskās projekcijas veidā, neatrodoties noteiktā vietā. Zinātnē un zināšanu pieejamības laikā izzudīs laika un telpiskie ierobežojumi, iespējamais šķērslis paliks tikai piekļuve tehnoloģijām. Virtuālais modelis ļaus ķirurgiem mācīties, neveicot dzīvam organismam operācijas, un displeja precizitāte radīs tādu realitātes kopiju, ka būs iespējams patiesi atveidot reālas procedūras realitāti. ieskaitot visa pacienta ķermeņa reakcijas. Virtuālā operāciju zāle, digitālais pacients? Tas vēl nav kļuvis par pedagoģisko sasniegumu!
Tā pati tehnoloģija ļaus plānot konkrētas ķirurģiskas procedūras konkrētiem cilvēkiem. Rūpīgi skenējot viņu ķermeņus un izveidojot hologrāfisku modeli, ārsti varēs uzzināt par sava pacienta anatomiju un slimību, neveicot invazīvas pārbaudes. Nākamie ārstēšanas posmi tiks plānoti uz slimu orgānu modeļiem. Uzsākot reālu operāciju, viņi lieliski pārzinās operētā cilvēka ķermeni un nekas viņus nepārsteigs.
Apmācība uz pacienta ķermeņa virtuālā modeļa.
Tehnoloģija neaizstās kontaktu
Tomēr rodas jautājums, vai visu var aizstāt ar tehnoloģijām? Neviena pieejamā metode neaizstās kontaktu ar īstu pacientu un viņa ķermeni. Digitāli nav iespējams attēlot audu jutīgumu, struktūru un konsistenci un vēl jo vairāk cilvēku reakcijas. Vai ir iespējams digitāli reproducēt cilvēka sāpes un bailes? Neskatoties uz tehnoloģiju attīstību, jaunajiem ārstiem joprojām būs jāsatiekas ar reāliem cilvēkiem.
Ne velti pirms vairākiem gadiem tika ieteikts apmeklēt medicīnas studentus Polijā un visā pasaulē sesijas ar reāliem pacientiem un veidot savas attiecības ar cilvēkiem, un ka akadēmiskais personāls papildus zināšanu apguvei mācās arī empātiju, līdzjūtību un cieņu pret cilvēkiem. Bieži gadās, ka pirmā reālā medicīnas studentu tikšanās ar pacientu notiek prakses vai prakses laikā. Atrauts no akadēmiskās realitātes, viņi nespēj runāt ar pacientiem un tikt galā ar viņu grūtajām emocijām. Maz ticams, ka jauno tehnoloģiju izraisītā studentu tālāka nošķiršana no pacientiem pozitīvi ietekmēs jaunos ārstus. Vai mēs palīdzēsim viņiem vienkārši palikt cilvēkiem, radot izcilus profesionāļus? Galu galā ārsts nav amatnieks, un slima cilvēka liktenis lielā mērā ir atkarīgs no cilvēka kontakta kvalitātes, no pacienta uzticības savam ārstam.
Pirms seniem laikiem medicīnas aizsācēji — dažkārt pat pārkāpjot ētiku — ieguva zināšanas, tikai un vienīgi saskarsmē ar ķermeni. Pašreizējās medicīnas zināšanas patiesībā ir šo meklējumu un cilvēku zinātkāres rezultāts. Cik daudz grūtāk bija izzināt realitāti, vēl īsti neko nezinot, izdarīt atklājumus, paļaujoties tikai uz savu pieredzi! Daudzas ķirurģiskas ārstēšanas metodes tika izstrādātas, izmantojot izmēģinājumus un kļūdas, un, lai gan dažreiz tas pacientam beidzās traģiski, citas izejas nebija.
Tajā pašā laikā šī eksperimentēšanas sajūta ar ķermeni un dzīvo cilvēku kaut kādā veidā mācīja cieņu pret abiem. Tas man lika aizdomāties par katru plānoto soli un pieņemt smagus lēmumus. Vai virtuāls ķermenis un virtuāls pacients var mācīt vienu un to pašu? Vai kontakts ar hologrammu jaunajām ārstu paaudzēm iemācīs cieņu un līdzjūtību, un vai runāšana ar virtuālo projekciju palīdzēs attīstīt empātiju? Ar šo problēmu saskaras zinātnieki, kas medicīnas universitātēs ievieš digitālās tehnoloģijas.
Neapšaubāmi, nevar pārvērtēt jauno tehnisko risinājumu devumu ārstu izglītībā, taču ne visu var aizstāt ar datoru. Digitālā realitāte ļaus speciālistiem iegūt ideālu izglītību, kā arī ļaus viņiem palikt par "cilvēkiem" ārstiem.
Nākotnes tehnoloģiju vizualizācija - cilvēka ķermeņa modelis.
Drukājiet modeļus un detaļas
Pasaules medicīnā jau ir daudzas attēlveidošanas tehnoloģijas, kuras pirms dažiem gadiem tika uzskatītas par kosmiskām. Kas mums ir pie rokas 3D atveidojumi ir vēl viens ārkārtīgi noderīgs līdzeklis, ko izmanto sarežģītu gadījumu ārstēšanā. Lai gan 3D printeri ir salīdzinoši jauni, medicīnā tos izmanto jau vairākus gadus. Polijā tos galvenokārt izmanto ārstēšanas plānošanā, t.sk. sirds operācija. Katrs sirds defekts ir liels nezināmais, jo nav divu vienādu gadījumu, un dažreiz ārstiem ir grūti paredzēt, kas viņus varētu pārsteigt pēc pacienta krūškurvja atvēršanas. Mums pieejamās tehnoloģijas, piemēram, magnētiskā rezonanse vai datortomogrāfija, nevar precīzi parādīt visas struktūras. Tāpēc ir nepieciešama dziļāka izpratne par konkrētā pacienta ķermeni, un ārsti nodrošina šo iespēju ar XNUMXD attēlu palīdzību datora ekrānā, kas tālāk tiek tulkoti telpiskajos modeļos, kas izgatavoti no silikona vai plastmasas.
Polijas kardioķirurģijas centros jau vairākus gadus tiek izmantota sirds struktūru skenēšanas un kartēšanas metode 3D modeļos, uz kuras pamata tiek plānotas operācijas.. Bieži gadās, ka tikai telpiskais modelis atklāj problēmu, kas procedūras laikā pārsteigtu ķirurgu. Pieejamās tehnoloģijas ļauj izvairīties no šādiem pārsteigumiem. Tāpēc šāda veida izmeklēšana iegūst arvien vairāk atbalstītāju, un turpmāk klīnikas diagnostikā izmanto 3D modeļus. Citu medicīnas jomu speciālisti šo tehnoloģiju izmanto līdzīgi un nepārtraukti attīsta.
Daži centri Polijā un ārvalstīs jau veic novatoriskas darbības, izmantojot kaulu vai asinsvadu endoprotēzes drukāts ar 3D tehnoloģiju. Ortopēdijas centri visā pasaulē ir 3D drukāšanas ekstremitāšu protezēšana, kas ir ideāli piemērota konkrētam pacientam. Un, kas ir svarīgi, tie ir daudz lētāki nekā tradicionālie. Pirms kāda laika ar aizkustinājumu noskatījos fragmentu no reportāžas, kurā bija stāsts par zēnu ar amputētu roku. Viņš saņēma ar XNUMXD drukātu protēzi, kas bija ideāla Dzelzs vīra, mazā pacienta iecienītākā supervaroņa, rokas kopija. Tas bija vieglāks, lētāks un, pats galvenais, lieliski piemērots nekā parastās protēzes.
Medicīnas sapnis ir izgatavot katru trūkstošo ķermeņa daļu, ko var aizstāt ar mākslīgu ekvivalentu 3D tehnoloģijā, izveidotā modeļa pielāgošana konkrēta pacienta prasībām. Šādas personalizētas "rezerves daļas", kas nodrukātas par pieņemamu cenu, radītu apvērsumu mūsdienu medicīnā.
Hologrammas sistēmas pētījumi turpinās sadarbībā ar daudzu specialitāšu ārstiem. Tie jau parādās pirmās lietotnes ar cilvēka anatomiju un pirmie ārsti uzzinās par nākotnes hologrāfisko tehnoloģiju. 3D modeļi ir kļuvuši par mūsdienu medicīnas sastāvdaļu un ļauj izstrādāt vislabākās ārstēšanas metodes jūsu biroja privātajā telpā. Nākotnē virtuālās tehnoloģijas atrisinās daudzas citas problēmas, ar kurām medicīna cenšas cīnīties. Tas sagatavos jaunas ārstu paaudzes, un zinātnes un zināšanu izplatībai nebūs ierobežojumu.
