3D i medicin: virtuel verden og nye teknologier
Indtil nu har vi forbundet virtual reality med computerspil, en drømmeverden skabt til underholdning. Er der nogen, der har tænkt på, at noget, der er en kilde til fornøjelse, kunne blive et af de diagnostiske værktøjer i medicin i fremtiden? Vil lægernes handlinger i den virtuelle verden gøre bedre specialister? Ville de være i stand til at indgå i menneskelig interaktion med en patient, hvis de lærte det ved kun at tale til et hologram?
Fremskridt har sine egne love - vi mestrer nye videnskabsområder, skaber nye teknologier. Det sker ofte, at vi skaber noget, der oprindeligt havde et andet formål, men finder en ny anvendelse for det og udvider den oprindelige idé til andre videnskabsområder.
Dette er, hvad der skete med computerspil. I begyndelsen af deres eksistens skulle de kun være en kilde til underholdning. Senere, da man så, hvor let denne teknologi fandt vej til unge mennesker, blev der skabt pædagogiske spil, der kombinerede underholdning med læring for at gøre det mere interessant. Takket være fremskridt forsøgte deres skabere at gøre de skabte verdener så virkelige som muligt og opnå nye teknologiske muligheder. Resultatet af disse aktiviteter er spil, hvor billedkvaliteten ikke adskiller fiktion fra virkelighed, og den virtuelle verden bliver så tæt på det virkelige, at det ser ud til at bringe vores fantasier og drømme ud i livet. Det var denne teknologi, der for et par år siden faldt i hænderne på videnskabsmænd, der forsøgte at modernisere processen med at træne læger af en ny generation.
Træn og planlæg
Over hele verden står medicinske skoler og universiteter over for en alvorlig barriere i undervisningen i medicin og relaterede videnskaber til studerende - manglen på biologisk materiale til studier. Selvom det er let at producere celler eller væv i laboratorier til forskningsformål, bliver dette mere af et problem. modtagende organer for forskning. I dag er det mindre sandsynligt, at folk redder deres krop til forskningsformål. Det er der mange kulturelle og religiøse årsager til. Så hvad skal eleverne lære? Figurer og foredrag vil aldrig erstatte direkte kontakt med udstillingen. For at prøve at klare dette problem blev der skabt en virtuel verden, der giver dig mulighed for at opdage den menneskelige krops hemmeligheder.
Virtuelt billede af hjertet og thoraxkarrene.
tirsdag 2014, prof. Mark Griswold fra Case Western Reserve University i USA, deltog i undersøgelsen af et holografisk præsentationssystem, der tager brugeren ind i en virtuel verden og giver ham mulighed for at interagere med den. Som en del af testene kunne han se hologrammernes verden i den omgivende virkelighed og etablere kontakt i den virtuelle verden med en anden person – en computerprojektion af en person i et separat rum. Begge parter kunne tale med hinanden i virtual reality uden at se hinanden. Resultatet af yderligere samarbejde mellem universitetet og dets personale med videnskabsmænd var de første prototypeapplikationer til studiet af menneskelig anatomi.
At skabe en virtuel verden giver dig mulighed for at genskabe enhver struktur af den menneskelige krop og placere den i en digital model. I fremtiden vil det være muligt at lave kort over hele organismen og udforske den menneskelige krop i form af et hologram, ser ham fra alle sider, udforsker hemmelighederne bag de enkelte organers funktion og har et detaljeret billede af dem for øjnene. Studerende vil være i stand til at studere anatomi og fysiologi uden kontakt med en levende person eller dennes døde krop. Desuden vil selv en lærer være i stand til at gennemføre klasser i form af sin holografiske projektion, uden at være på et givet sted. Tidsmæssige og rumlige restriktioner inden for videnskab og adgang til viden vil forsvinde, kun adgang til teknologi vil forblive en mulig barriere. Den virtuelle model vil give kirurger mulighed for at lære uden at skulle udføre operationer på en levende organisme, og nøjagtigheden af displayet vil skabe en sådan kopi af virkeligheden, at det vil være muligt at gengive realiteterne i en rigtig procedure. herunder reaktionerne fra hele patientens krop. Virtuel operationsstue, digital patient? Dette er endnu ikke blevet en pædagogisk bedrift!
Den samme teknologi vil muliggøre planlægning af specifikke kirurgiske procedurer for specifikke mennesker. Ved omhyggeligt at scanne deres kroppe og skabe en holografisk model, vil læger være i stand til at lære om deres patients anatomi og sygdom uden at udføre invasive tests. De næste stadier af behandlingen vil blive planlagt på modeller af syge organer. Når de starter en rigtig operation, kender de perfekt den opererede persons krop, og intet vil overraske dem.
Træning på en virtuel model af patientens krop.
Teknologi vil ikke erstatte kontakt
Men spørgsmålet opstår, kan alt erstattes af teknologi? Ingen tilgængelig metode vil erstatte kontakt med en rigtig patient og med dennes krop. Det er umuligt digitalt at vise vævs følsomhed, deres struktur og konsistens, og endnu mere menneskelige reaktioner. Er det muligt digitalt at gengive menneskelig smerte og frygt? På trods af teknologiske fremskridt vil unge læger stadig skulle møde rigtige mennesker.
Ikke uden grund blev det for flere år siden anbefalet, at medicinstuderende i Polen og rundt omkring i verden deltog sessioner med rigtige patienter og danner deres relationer til mennesker, og at videnskabeligt personale udover at tilegne sig viden også lærer empati, medfølelse og respekt for mennesker. Det sker ofte, at det første rigtige møde mellem medicinstuderende med en patient sker under et praktikophold eller praktik. Revet fra den akademiske virkelighed er de ude af stand til at tale med patienter og klare deres svære følelser. Det er usandsynligt, at den yderligere adskillelse af studerende fra patienter forårsaget af ny teknologi vil have en positiv indvirkning på unge læger. Vil vi hjælpe dem til simpelthen at forblive mennesker ved at skabe fremragende fagfolk? En læge er jo ikke en håndværker, og en syges skæbne afhænger i høj grad af kvaliteten af menneskelig kontakt, af den tillid, patienten har til sin læge.
For længe siden erhvervede medicinens pionerer – nogle gange endda i strid med etikken – viden udelukkende på basis af kontakt med kroppen. Den nuværende medicinske viden er faktisk resultatet af disse quests og menneskelig nysgerrighed. Hvor meget sværere var det at erkende virkeligheden, stadig ikke rigtig at vide noget, at gøre opdagelser, udelukkende baseret på ens egen erfaring! Mange kirurgiske behandlinger blev udviklet gennem forsøg og fejl, og selvom dette nogle gange endte tragisk for patienten, var der ingen anden udvej.
Samtidig lærte denne følelse af at eksperimentere med kroppen og det levende menneske på en eller anden måde respekt for begge. Dette fik mig til at tænke over hvert planlagt trin og tage svære beslutninger. Kan en virtuel krop og en virtuel patient lære det samme? Vil kontakt med et hologram lære nye generationer af læger respekt og medfølelse, og vil det at tale med en virtuel projektion hjælpe med at udvikle empati? Dette problem står over for forskere, der implementerer digitale teknologier på medicinske universiteter.
Uden tvivl kan bidraget fra nye tekniske løsninger til uddannelse af læger ikke overvurderes, men ikke alt kan erstattes af en computer. Digital virkelighed vil give specialister mulighed for at modtage en ideel uddannelse og vil også give dem mulighed for at forblive "menneskelige" læger.
Visualisering af fremtidens teknologi - en model af den menneskelige krop.
Udskriv modeller og detaljer
I verdensmedicinen er der allerede mange billedteknologier, der blev anset for kosmiske for et par år siden. Hvad vi har ved hånden 3D-gengivelser er et andet yderst nyttigt værktøj, der bruges til behandling af vanskelige sager. Selvom 3D-printere er relativt nye, har de været brugt i medicin i flere år. I Polen bruges de hovedsageligt i behandlingsplanlægning, inkl. hjerteoperation. Hver hjertefejl er en stor ukendt, fordi ikke to tilfælde er ens, og nogle gange er det svært for læger at forudsige, hvad der kan overraske dem efter at have åbnet en patients bryst. De teknologier, der er tilgængelige for os, såsom magnetisk resonansbilleddannelse eller computertomografi, kan ikke nøjagtigt vise alle strukturer. Derfor er der behov for en dybere forståelse af en bestemt patients krop, og læger giver denne mulighed ved hjælp af XNUMXD billeder på en computerskærm, yderligere oversat til rumlige modeller lavet af silikone eller plastik.
Polske hjertekirurgiske centre har i flere år brugt metoden til scanning og kortlægning af hjertestrukturer i 3D-modeller, på baggrund af hvilke operationer er planlagt.. Det sker ofte, at kun den rumlige model afslører et problem, der ville overraske kirurgen under proceduren. Den tilgængelige teknologi giver os mulighed for at undgå sådanne overraskelser. Derfor får denne type undersøgelser flere og flere tilhængere, og i fremtiden bruger klinikkerne 3D-modeller i diagnosticering. Specialister inden for andre medicinske områder bruger denne teknologi på lignende måde og udvikler den konstant.
Nogle centre i Polen og i udlandet udfører allerede pioneroperationer vha knogle- eller vaskulære endoproteser printet med 3D-teknologi. Ortopædiske centre rundt om i verden er 3D-printende proteser, der er ideelt egnet til en bestemt patient. Og vigtigst af alt er de meget billigere end traditionelle. For noget tid siden så jeg med følelser et uddrag fra en rapport, der viste historien om en dreng med en amputeret arm. Han modtog en XNUMXD-trykt protese, der var en perfekt kopi af armen på Iron Man, den lille patients yndlingssuperhelt. Den var lettere, billigere og, vigtigst af alt, perfekt tilpasset end konventionelle proteser.
Drømmen om medicin er at lave enhver manglende kropsdel, der kan erstattes med en kunstig ækvivalent inden for 3D-teknologi, tilpasning af den oprettede model til en bestemt patients behov. Sådanne personlige "reservedele" trykt til en overkommelig pris ville revolutionere moderne medicin.
Forskningen i hologramsystemet fortsætter i samarbejde med læger fra mange specialer. De dukker allerede op første apps med menneskelig anatomi og de første læger vil lære om fremtidens holografiske teknologi. 3D-modeller er blevet en del af moderne medicin og giver dig mulighed for at udvikle de bedste behandlinger i privatlivets fred på dit kontor. I fremtiden vil virtuelle teknologier løse mange andre problemer, som medicin forsøger at bekæmpe. Det vil forberede nye generationer af læger, og der vil ikke være nogen grænse for udbredelsen af videnskab og viden.
