3D meditsiinis: virtuaalmaailm ja uued tehnoloogiad
Siiani oleme virtuaalreaalsust seostanud arvutimängudega, meelelahutuseks loodud unistuste maailmaga. Kas keegi on mõelnud, et millestki, mis on naudingut pakkuv, võib tulevikus saada meditsiinis üks diagnostikavahendeid? Kas arstide tegevusest virtuaalmaailmas saavad paremad spetsialistid? Kas nad saaksid patsiendiga suhelda, kui nad õpiksid seda ainult hologrammiga rääkides?
Progressil on omad seadused – valdame uusi teadusvaldkondi, loome uusi tehnoloogiaid. Tihti juhtub, et loome midagi, millel oli algselt teine eesmärk, kuid leiame sellele uue kasutuse ja laiendame algset ideed teistele teadusvaldkondadele.
Nii juhtus arvutimängudega. Oma eksisteerimise alguses pidid nad olema vaid meelelahutuse allikas. Hiljem, nähes, kui kergesti see tehnoloogia noorteni jõudis, loodi õpetlikke mänge, mis ühendasid meelelahutuse õppimisega, et muuta see huvitavamaks. Tänu progressile püüdsid nende loojad loodud maailmu võimalikult reaalseks muuta, saavutades uusi tehnoloogilisi võimalusi. Nende tegevuste tulemuseks on mängud, milles pildikvaliteet muudab võimatuks eristada väljamõeldisi tegelikkusest ning virtuaalne maailm muutub reaalsele nii lähedaseks, et see paneb justkui meie fantaasiad ja unistused ellu. Just see tehnoloogia sattus mõni aasta tagasi teadlaste kätte, kes püüdsid kaasajastada uue põlvkonna arstide koolitamise protsessi.
Treeni ja plaani
Kogu maailmas seisavad meditsiinikoolid ja ülikoolid silmitsi tõsise barjääriga meditsiini ja sellega seotud teaduste õpetamisel üliõpilastele – õppeks vajaliku bioloogilise materjali puudus. Kuigi rakke või kudesid on lihtne toota laborites teadusuuringute eesmärgil, on see muutumas üha suuremaks probleemiks. teadusuuringuteks vastuvõtvad organid. Tänapäeval säästavad inimesed oma keha uurimise eesmärgil vähem. Sellel on palju kultuurilisi ja usulisi põhjusi. Mida peaksid õpilased siis õppima? Figuurid ja loengud ei asenda kunagi otsest kontakti eksponaadiga. Püüdes selle probleemiga toime tulla, loodi virtuaalne maailm, mis võimaldab avastada inimkeha saladusi.
Südame ja rindkere veresoonte virtuaalne pilt.
teisipäeval 2014, prof. Mark Griswold USA-st Case Western Reserve'i ülikoolist, osales holograafilise esitlussüsteemi uurimisel, mis viib kasutaja virtuaalmaailma ja võimaldab tal sellega suhelda. Testide raames sai ta näha hologrammide maailma ümbritsevas reaalsuses ja luua virtuaalses maailmas kontakti teise inimesega - inimese arvutiprojektsioon eraldi ruumis. Mõlemad osapooled said virtuaalses reaalsuses omavahel rääkida ilma teineteist nägemata. Ülikooli ja selle töötajate edasise koostöö tulemus teadlastega oli esimesed prototüübirakendused inimese anatoomia uurimisel.
Virtuaalse maailma loomine võimaldab teil uuesti luua inimkeha mis tahes struktuuri ja asetada see digitaalsesse mudelisse. Edaspidi on võimalik luua kogu organismi kaarte ja uurida inimkeha hologrammi kujul, jälgides teda igast küljest, uurides üksikute elundite toimimise saladusi, omades silme ees nendest üksikasjalikku pilti. Õpilased saavad õppida anatoomiat ja füsioloogiat ilma elava inimese või tema surnukehaga kokku puutumata. Veelgi enam, isegi õpetaja saab tunde läbi viia oma holograafilise projektsiooni vormis, viibimata antud kohas. Ajalised ja ruumilised piirangud teaduses ja teadmistele juurdepääsul kaovad, võimalikuks barjääriks jääb vaid juurdepääs tehnoloogiale. Virtuaalne mudel võimaldab kirurgidel õppida ilma elusorganismile operatsioone tegemata ning kuva täpsus loob reaalsusest sellise koopia, et on võimalik tõetruult reprodutseerida reaalse protseduuri tegelikkus. sealhulgas kogu patsiendi keha reaktsioonid. Virtuaalne operatsioonituba, digitaalne patsient? Sellest pole veel saanud pedagoogiline saavutus!
Sama tehnoloogia võimaldab planeerida konkreetseid kirurgilisi protseduure konkreetsetele inimestele. Nende keha hoolikalt skaneerides ja holograafilist mudelit luues saavad arstid teada oma patsiendi anatoomia ja haiguse kohta ilma invasiivseid teste tegemata. Järgmised ravietapid kavandatakse haigete elundite mudelitel. Päris operatsiooni alustades tunnevad nad suurepäraselt opereeritava keha ja miski ei üllata neid.
Treening patsiendi keha virtuaalsel mudelil.
Tehnoloogia ei asenda kontakti
Tekib aga küsimus, kas kõike saab asendada tehnikaga? Ükski kättesaadav meetod ei asenda kontakti tõelise patsiendi ja tema kehaga. Kudede tundlikkust, nende struktuuri ja konsistentsi ning veelgi enam inimese reaktsioone on võimatu digitaalselt kuvada. Kas inimese valu ja hirmu on võimalik digitaalselt taasesitada? Hoolimata tehnoloogia arengust peavad noored arstid siiski kohtuma päris inimestega.
Mitte ilmaasjata soovitati mitu aastat tagasi osaleda arstitudengitel Poolas ja mujal maailmas seansid tõeliste patsientidega ja kujundavad oma suhteid inimestega ning et akadeemiline personal õpiks lisaks teadmiste omandamisele ka empaatiat, kaastunnet ja austust inimeste vastu. Tihti juhtub, et arstitudengite esimene tõeline kohtumine patsiendiga toimub praktika või praktika ajal. Akadeemilisest reaalsusest rebituna ei suuda nad patsientidega rääkida ega oma raskete emotsioonidega toime tulla. Vaevalt, et uuest tehnoloogiast tingitud õpilaste edasine eraldamine patsientidest noortele arstidele positiivselt mõjub. Kas aitame neil lihtsalt inimesteks jääda, luues suurepäraseid spetsialiste? Arst ei ole ju käsitööline ja haige inimese saatus sõltub suuresti inimkontakti kvaliteedist, usaldusest, mis patsiendil on oma arsti vastu.
Ammu ammu omandasid meditsiini pioneerid – mõnikord isegi eetikat rikkudes – teadmisi üksnes kehaga kokkupuute põhjal. Praegused meditsiinialased teadmised on tegelikult nende otsingute ja inimliku uudishimu tulemus. Kui palju keerulisem oli reaalsust teadvustada, veel õieti mitte midagi teades, avastusi teha, tuginedes ainult oma kogemusele! Paljud kirurgilised ravimeetodid töötati välja katse-eksituse meetodil ja kuigi mõnikord lõppes see patsiendi jaoks traagiliselt, polnud muud väljapääsu.
Samas see keha ja elava inimese kallal katsetamise tunne õpetas mingil moel lugupidamist mõlema vastu. See pani mind mõtlema iga kavandatud sammu üle ja tegema raskeid otsuseid. Kas virtuaalne keha ja virtuaalne patsient võivad õpetada sama asja? Kas kokkupuude hologrammiga õpetab uutele arstide põlvkondadele austust ja kaastunnet ning kas virtuaalse projektsiooniga rääkimine aitab arendada empaatiat? Selle probleemiga seisavad silmitsi teadlased, kes rakendavad meditsiiniülikoolides digitaaltehnoloogiaid.
Kahtlemata ei saa ülehinnata uute tehniliste lahenduste panust arstide haridusse, kuid kõike ei saa asendada arvutiga. Digireaalsus võimaldab spetsialistidel saada ideaalset haridust ja võimaldab neil jääda ka “inimesteks” arstideks.
Tulevikutehnoloogia visualiseerimine – inimkeha mudel.
Printige mudelid ja üksikasjad
Maailmameditsiinis on juba palju pilditehnoloogiaid, mida mõni aasta tagasi peeti kosmilisteks. Mis meil käepärast on 3D-renderdus on veel üks äärmiselt kasulik vahend, mida kasutatakse raskete juhtumite ravis. Kuigi 3D-printerid on suhteliselt uued, on neid meditsiinis kasutatud juba mitu aastat. Poolas kasutatakse neid peamiselt ravi planeerimisel, sh. südameoperatsioon. Iga südamerike on suur tundmatu, sest kahte ühesugust juhtumit pole ja mõnikord on arstidel raske ennustada, mis pärast patsiendi rinnakorvi avamist üllatada võib. Meile kättesaadavad tehnoloogiad, nagu magnetresonantstomograafia või kompuutertomograafia, ei suuda kõiki struktuure täpselt näidata. Seetõttu on vaja konkreetse patsiendi keha sügavamalt mõista ja arstid pakuvad seda võimalust arvutiekraanil olevate XNUMXD kujutiste abil, mis on tõlgitud silikoonist või plastist valmistatud ruumimudeliteks.
Poola südamekirurgia keskustes on juba mitu aastat kasutatud 3D-mudelites südamestruktuuride skaneerimise ja kaardistamise meetodit, mille alusel operatsioone planeeritakse.. Tihti juhtub, et vaid ruumiline mudel paljastab probleemi, mis kirurgi protseduuri käigus üllataks. Olemasolev tehnoloogia võimaldab meil selliseid üllatusi vältida. Seetõttu kogub seda tüüpi uuringud üha enam poolehoidjaid ning edaspidi kasutavad kliinikud diagnoosimisel 3D-mudeleid. Teiste meditsiinivaldkondade spetsialistid kasutavad seda tehnoloogiat sarnaselt ja arendavad seda pidevalt.
Mõned keskused Poolas ja välismaal teevad juba teedrajavaid operatsioone kasutades luu või veresoonte endoproteesid trükitud 3D-tehnoloogiaga. Ortopeediakeskused üle maailma on 3D-printimisega jäsemeproteesid, mis sobivad ideaalselt konkreetsele patsiendile. Ja mis kõige tähtsam, need on palju odavamad kui traditsioonilised. Mõni aeg tagasi vaatasin emotsiooniga katkendit ühest reportaažist, mis näitas lugu amputeeritud käega poisist. Ta sai XNUMXD-prinditud proteesi, mis oli väikese patsiendi lemmiksuperkangelase Raudmehe käe täiuslik koopia. See oli tavalisest proteesist kergem, odavam ja, mis kõige tähtsam, ideaalselt sobiv.
Meditsiini unistus on teha iga puuduv kehaosa, mida saab asendada kunstliku ekvivalendiga 3D-tehnoloogias, loodud mudeli kohandamine konkreetse patsiendi vajadustega. Sellised taskukohase hinnaga trükitud isikupärastatud "varuosad" muudaksid tänapäeva meditsiini.
Hologrammisüsteemi uurimine jätkub koostöös paljude erialade arstidega. Nad juba ilmuvad esimesed inimese anatoomiaga rakendused ja esimesed arstid saavad teada tuleviku holograafilisest tehnoloogiast. 3D-mudelid on muutunud kaasaegse meditsiini osaks ja võimaldavad teil oma kontori privaatsuses välja töötada parimad ravimeetodid. Tulevikus lahendavad virtuaaltehnoloogiad palju muid probleeme, millega meditsiin püüab võidelda. See valmistab ette uusi arstide põlvkondi ning teaduse ja teadmiste levikul pole piire.
