Медицинадағы 3D: виртуалды әлем және жаңа технологиялар

Осы уақытқа дейін біз виртуалды шындықты компьютерлік ойындармен, ойын-сауық үшін жасалған арман әлемімен байланыстырдық. Кез келген адам ләззат алатын нәрсе болашақта медицинадағы диагностикалық құралдардың біріне айналуы мүмкін деп ойлады ма? Виртуалды әлемдегі дәрігерлердің әрекеті жақсы мамандар жасай ма? Егер олар тек голограммамен сөйлесу арқылы үйренсе, олар пациентпен адами қарым-қатынас жасай алар ма еді?

Прогрестің өз заңдылықтары бар – біз ғылымның жаңа салаларын игеріп жатырмыз, жаңа технологиялар жасаймыз. Көбінесе біз бастапқыда басқа мақсатты көздеген нәрсені жасаймыз, бірақ оның жаңа қолданылуын тауып, бастапқы идеяны ғылымның басқа салаларына таратамыз.

Бұл компьютерлік ойындармен болған жағдай. Олардың өмір сүруінің басында олар тек ойын-сауық көзі болуы керек еді. Кейінірек бұл технологияның жастарға қаншалықты оңай жол тапқанын байқап, оны қызықты ету үшін ойын-сауық пен оқуды біріктіретін танымдық ойындар жасалды. Прогресстің арқасында оларды жасаушылар жаңа технологиялық мүмкіндіктерге қол жеткізе отырып, жасалған дүниелерді барынша шынайы етуге тырысты. Бұл әрекеттердің нәтижесі бейне сапасы фантастиканы шындықтан ажырату мүмкін болмайтын ойындар болып табылады, ал виртуалды әлем шындыққа соншалықты жақын болады, бұл біздің қиялдарымыз бен армандарымызды өмірге әкелетін сияқты. Дәл осы технология бірнеше жыл бұрын жаңа буын дәрігерлерін дайындау процесін жаңғыртуға тырысқан ғалымдардың қолына түсті.

Жаттығу және жоспарлау

Бүкіл әлемде медициналық оқу орындары мен университеттер студенттерге медицина мен сабақтас ғылымдарды оқытуда күрделі кедергі – оқу үшін биологиялық материалдың жетіспеушілігімен бетпе-бет келіп отыр. Зертханаларда зерттеу мақсатында жасушаларды немесе тіндерді шығару оңай болғанымен, бұл мәселеге айналды. зерттеу үшін қабылдаушы органдар. Қазіргі уақытта адамдар өз денелерін ғылыми-зерттеу мақсатында сақтап қалуы мүмкін емес. Мұның көптеген мәдени және діни себептері бар. Сонымен, студенттер нені үйренуі керек? Суреттер мен дәрістер ешқашан экспонатпен тікелей байланысты алмастырмайды. Бұл мәселені шешуге тырысып, адам ағзасының құпияларын ашуға мүмкіндік беретін виртуалды әлем құрылды.

Жүректің және кеуде тамырларының виртуалды бейнесі.

2014 ж., проф. Марк Грисволд АҚШ-тың Case Western Reserve университетінен пайдаланушыны виртуалды әлемге апаратын және онымен өзара әрекеттесуге мүмкіндік беретін голографиялық презентация жүйесін зерттеуге қатысты. Сынақтардың бір бөлігі ретінде ол айналадағы шындықтағы голограммалар әлемін көріп, виртуалды әлемде басқа адаммен байланыс орната алды - жеке бөлмедегі адамның компьютерлік проекциясы. Екі тарап бір-бірін көрмей-ақ виртуалды шындықта бір-бірімен сөйлесе алатын. Университет пен оның қызметкерлерінің ғалымдармен одан әрі ынтымақтастығы нәтижесі адам анатомиясын зерттеуге арналған алғашқы қосымшалардың прототипі болды.

Виртуалды әлемді құру адам денесінің кез келген құрылымын қайта жасауға және оны цифрлық модельге орналастыруға мүмкіндік береді. Болашақта бүкіл ағзаның карталарын жасап, голограмма түрінде адам денесін зерттеуге болады, оны жан-жақтан бақылап, жеке органдардың қызмет ету құпияларын зерттеп, олардың көз алдында егжей-тегжейлі суретін алады. Студенттер анатомия мен физиологияны тірі адаммен немесе оның өлі денесімен байланыссыз оқи алады. Оның үстіне мұғалімнің өзі сабақты белгілі бір жерде болмай, өзінің голографиялық проекциясы түрінде жүргізе алады. Ғылымдағы және білімге қол жеткізудегі уақытша және кеңістіктік шектеулер жойылады, тек технологияға қол жеткізу мүмкін болатын кедергі болып қала береді. Виртуалды модель хирургтарға тірі ағзаға операция жасамай-ақ үйренуге мүмкіндік береді, ал дисплейдің дәлдігі шындықтың осындай көшірмесін жасайды, бұл нақты процедураның шындықтарын шынайы түрде жаңғыртуға мүмкіндік береді. пациенттің бүкіл денесінің реакцияларын қоса алғанда. Виртуалды операция бөлмесі, цифрлық пациент? Бұл әлі педагогикалық жетістікке айналған жоқ!

Дәл осындай технология белгілі бір адамдарға арнайы хирургиялық процедураларды жоспарлауға мүмкіндік береді. Олардың денесін мұқият сканерлеу және голографиялық модель жасау арқылы дәрігерлер пациенттің анатомиясы мен ауруы туралы инвазивті сынақтарды жасамай-ақ біле алады. Емдеудің келесі кезеңдері ауру мүшелердің үлгілері бойынша жоспарланатын болады. Нағыз операцияны бастаған кезде олар операция жасалған адамның денесін жақсы біледі және оларды ештеңе таң қалдырмайды.

Науқас денесінің виртуалды моделін оқыту.

Технология контактіні алмастырмайды

Дегенмен, барлығын технология алмастыра ала ма деген сұрақ туындайды. Ешқандай қолжетімді әдіс нақты науқаспен және оның денесімен байланысын алмастырмайды. Тіндердің сезімталдығын, олардың құрылымы мен консистенциясын, одан да көп адамның реакциясын цифрлық түрде көрсету мүмкін емес. Адамның ауруы мен қорқынышын цифрлық түрде жаңғырту мүмкін бе? Технологиядағы жетістіктерге қарамастан, жас дәрігерлер әлі де шынайы адамдармен кездесуге мәжбүр болады.

Бірнеше жыл бұрын Польшадағы және дүние жүзіндегі медицина факультетінің студенттеріне қатысуы бекер емес нақты пациенттермен сеанстар және олардың адамдармен қарым-қатынасын қалыптастырады, ал ғылыми қызметкерлер білім алумен қатар адамдарға эмпатияны, жанашырлық пен құрметті де үйренеді. Медицина студенттерінің пациентпен алғашқы шынайы кездесуі интернатура немесе интернатура кезінде жиі кездеседі. Академиялық шындықтан үзілген олар пациенттермен сөйлесе алмайды және олардың қиын эмоцияларын жеңе алмайды. Жаңа технологияның әсерінен студенттерді науқастардан әрі қарай бөлу жас дәрігерлерге оң әсер ете қоюы екіталай. Біз тамаша мамандарды жасау арқылы оларға адам болып қалуға көмектесеміз бе? Өйткені, дәрігер қолөнерші емес, науқас адамның тағдыры көп жағдайда адамның қарым-қатынасының сапасына, науқастың дәрігерге деген сеніміне байланысты.

Баяғыда медицинаның ізашарлары — кейде тіпті этиканы бұза отырып — білімді тек денемен байланыс негізінде алған. Қазіргі медициналық білім шын мәнінде осы ізденістер мен адамның қызығушылығының нәтижесі болып табылады. Тек өз тәжірибесіне сүйене отырып, әлі де ештеңе білмей, шындықты тану, жаңалық ашу қаншалықты қиын болды! Көптеген хирургиялық емдеу сынақтар мен қателер арқылы жасалды, кейде бұл науқас үшін қайғылы аяқталса да, басқа жол болмады.

Сонымен бірге денеге де, тірі адамға да эксперимент жасаудың бұл сезімі қандай да бір түрде екеуін де құрметтеуге үйретті. Бұл мені әрбір жоспарланған қадам туралы ойлануға және қиын шешімдер қабылдауға мәжбүр етті. Виртуалды дене мен виртуалды пациент бірдей нәрсені үйрете ала ма? Голограммамен байланыс дәрігерлердің жаңа буындарын құрмет пен жанашырлыққа үйрете ме, ал виртуалды проекциямен сөйлесу эмпатияны дамытуға көмектесе ме? Бұл мәселемен медициналық университеттерде цифрлық технологияларды енгізіп жатқан ғалымдар тұр.

Әрине, жаңа техникалық шешімдердің дәрігерлерді тәрбиелеуге қосқан үлесін бағалау мүмкін емес, бірақ бәрін компьютермен алмастыруға болмайды. Цифрлық шындық мамандарға тамаша білім алуға мүмкіндік береді, сонымен қатар оларға «адам» дәрігер болып қалуға мүмкіндік береді.

Болашақ технологиясының көрнекілігі – адам денесінің үлгісі.

Үлгілер мен мәліметтерді басып шығару

Әлемдік медицинада бірнеше жыл бұрын ғарыштық деп саналатын көптеген бейнелеу технологиялары бар. Қолымызда не бар 3D рендерингтер қиын жағдайларды емдеуде қолданылатын тағы бір өте пайдалы құрал. 3D принтерлер салыстырмалы түрде жаңа болғанымен, олар медицинада бірнеше жылдан бері қолданылып келеді. Польшада олар негізінен емдеуді жоспарлауда қолданылады, соның ішінде. жүрекке операция. Әрбір жүрек ақауы үлкен белгісіз, өйткені екі жағдай бірдей емес, кейде дәрігерлер науқастың кеудесін ашқаннан кейін оларды таң қалдыратын нәрсені болжау қиын. Магниттік-резонансты томография немесе компьютерлік томография сияқты бізге қолжетімді технологиялар барлық құрылымдарды дәл көрсете алмайды. Сондықтан, белгілі бір науқастың денесін тереңірек түсіну қажеттілігі бар және дәрігерлер бұл мүмкіндікті компьютер экранындағы ХNUMXD кескіндердің көмегімен қамтамасыз етеді, одан әрі силиконнан немесе пластиктен жасалған кеңістіктік модельдерге аударылады.

Польшаның кардиохирургиялық орталықтары бірнеше жылдар бойы жүрек құрылымдарын 3D модельдерінде сканерлеу және картаға түсіру әдісін пайдаланып келеді, соның негізінде операциялар жоспарланған.. Көбінесе кеңістіктік модель ғана операция кезінде хирургты таң қалдыратын мәселені анықтайды. Қолда бар технология мұндай тосын оқиғаларды болдырмауға мүмкіндік береді. Сондықтан тексерудің бұл түрі көбірек қолдаушыларға ие болуда және болашақта емханалар диагностикада 3D модельдерін пайдаланады. Медицинаның басқа салаларының мамандары да осы технологияны дәл осылай пайдаланып, оны үнемі дамытып отырады.

Польшадағы және шетелдегі кейбір орталықтар қазірдің өзінде қолданатын алғашқы операцияларды жүзеге асыруда сүйек немесе тамыр эндопротездері 3D технологиясымен басып шығарылған. Дүние жүзіндегі ортопедиялық орталықтар белгілі бір науқасқа өте қолайлы 3D басып шығаруға арналған протездік аяқ-қолдар болып табылады. Және, ең бастысы, олар дәстүрліге қарағанда әлдеқайда арзан. Біраз уақыт бұрын қолы кесілген баланың оқиғасын көрсететін репортаждан үзіндіні тебіреніп қарадым. Ол ХNUMXD басып шығарылған протезді алды, ол кішкентай пациенттің сүйікті суперқаһарманы Темір адамның қолының тамаша көшірмесі болды. Ол кәдімгі протездерге қарағанда жеңілірек, арзанырақ және ең бастысы мінсіз орнатылған болатын.

Медицинаның арманы - дененің жетіспейтін әрбір бөлігін 3D технологиясында жасанды эквивалентпен алмастыру, құрылған үлгіні белгілі бір науқастың талаптарына сәйкес келтіру. Қолжетімді бағамен басып шығарылған мұндай жекелендірілген «қосалқы бөлшектер» заманауи медицинада төңкеріс жасайды.

Голограмма жүйесін зерттеу көптеген мамандықтардың дәрігерлерімен бірлесіп жалғасуда. Олар қазірдің өзінде пайда болады адам анатомиясы бар алғашқы қолданбалар ал алғашқы дәрігерлер болашақтың голографиялық технологиясымен танысады. 3D модельдері заманауи медицинаның бір бөлігіне айналды және кеңсеңіздің құпиялылығында ең жақсы емдеу әдістерін әзірлеуге мүмкіндік береді. Болашақта виртуалды технологиялар медицина күресуге тырысатын басқа да көптеген мәселелерді шешеді. Ол дәрігерлердің жаңа ұрпағын дайындайды, ғылым мен білімнің таралуында шек болмайды.