Технологии виртуальной реальности в медицине
/
Сегодня подавляющее большинство новых IT-технологий в первую очередь находят применение в сфере развлечений. Яркий тому пример – виртуальная реальность. Однако, технологии виртуальной реальности могут найти широкое применение в медицине.
К 2020 году, согласно прогнозу исследовательской и консалтинговой компании IndustryARC, общемировой рынок технологий виртуальной и дополненной реальностей в здравоохранении достигнет $2,54 млрд. В основном они будут применяться для обучения врачей и реабилитации пациентов.
В Королевском Лондонском Госпитале в апреле этого года была проведена операция по удалению раковой опухоли. Это событие примечательно тем, что весь ход операции транслировался в сеть благодаря очкам Google Glass, которые были надеты на хирурге. 13 000 студентов-медиков не просто наблюдали почти в прямом эфире (с минутной задержкой), но и задавали хирургу вопросы, которые отображались в виде текста на периферии его поля зрения, а он отвечал на них голосом.
Конечно, операции снимались и раньше, но это первый случай, когда:
Зрители наблюдали весь процесс глазами хирурга.
Операцию можно было смотреть в реальном времени на мобильных устройствах, в том числе очках ВР.
Можно было удалённо задавать хирургу вопросы и получать ответы.
Однако студенты остаются пассивными наблюдателями при просмотре видеозаписи. Поэтому существует еще одна область применения ВР - создания трёхмерных симуляций с полным погружением, позволяющих будущим врачам оттачивать свои навыки осмотра и лечения пациентов. Например, компания Medical Simulation Corp. разработала комплекс Simantha, на котором хирурги-кардиологи учатся исследовать сердце человека. Здесь возможно использовать различные инструменты для проведения манипуляций с «сердцем». Человек контролирует все свои действия по мониторам, где отображается полноценная симуляция внутренностей сердца. При этом комплекс снимает всевозможную телеметрию и точно реагирует на действия врача, как это происходит в жизни. Симулируются индивидуальные особенности системы кровообращения пациента и даже нестандартная реакция на различные лекарства.
В хирургии визуализация и обратная связь на действия врача играет важную роль, именно в этой области медицины технологии ВР находят наиболее широкое применение.
Как говорится, мастерство нарабатывается с опытом. Никакие манекены не сравнятся по степени правдоподобия с качественно выполненным виртуальным тренажёром. А при обучении далеко не всегда «рабочий материал» реагирует на ошибки студентов так же, как живой человек, например, если будет случайно задет кровеносный сосуд. Да и на всех студентов не напасёшься. А виртуальные тренажёры не страдают от нехватки образцов и виртуальных тел.
Например, в Стэнфордском Университете разрабатываются и применяются программно-аппаратные комплексы с высокой степенью детализации различных органов и частей тела человека, обеспечивающие тактильную обратную связь. Это позволяет хирургу при обучении ориентироваться в ситуации не только визуально, но и тактильно. Это помогает повысить точность действий врача, снизить вероятность ошибок и послеоперационных осложнений. К тому же, иногда лечение требует применять довольно редкие виды вмешательства, с которыми многие врачи просто не сталкивались. И недостаток реального опыта можно компенсировать на виртуальных тренажёрах.
Технологии ВР применяются в здравоохранении не только для обучения врачей, но и на этапе пути к выздоровлению - реабилитации пациентов. Например, многие люди, потерявшие конечности в результате травмы или операции, сталкиваются с синдромом фантомных болей. Это выражается в ощущении жжения, зуда, покалывания и иных формах. До недавнего времени не существовало достаточно эффективных способов избавления от фантомных болей.
В Технологическом Университете Чалмерса (Chalmers University of Technology), Швеция, пациенту с ампутированной рукой подключили датчики, снимавшие сигналы с сокращавшихся мышц, а компьютер транслировал их в движения виртуальной руки, отображавшейся в очках ВР. Причём рука не просто двигалась, пациент мог с её помощью водить виртуальный автомобиль. То есть мозг получал хотя бы визуальное подтверждение того, что конечность, которой он пытается управлять, существует и реагирует на сигналы. Как отметил пациент, боли стали возникать реже, их интенсивность заметно уменьшилась.
Другой интересный способ использования ВР – терапия пациентов с нейрофизиологическими нарушениями. Например, установка MindMaze отслеживает движения человека и отображает их на дисплее. Как утверждают разработчики, выполняя предлагаемые задания, мозг постепенно восстанавливает и перестраивает нарушенные нейронные связи.
Сегодня, технологии ВР вступают на рынок здравоохранения. Растёт доступность и разнообразие устройств и программного обеспечения, и можно с достаточной уверенностью спрогнозировать, что новые технологии будут всё активнее использоваться при обучении врачей. Не исключено, что появятся новые разработки на стыке ВР, больших данных и искусственного интеллекта. Например, системы, которые в реальном времени будут анализировать текущую ситуацию и вырабатывать визуальные рекомендации и подсказки для врача, облегчая диагностирование и лечение, уменьшая вероятность врачебных ошибок.
