Медицина виртуалды әдістерге батыл жетеді

Бір жыл бұрын нейрорадиолог Уэнделл Гибби Microsoft HoloLens көзілдірігі арқылы бел омыртқасына ота жасады. Оларды қолданғаннан кейін дәрігер науқастың омыртқасын көрді, ол дененің бетіне сырғанау түрінде көрінеді.

Омыртқаның ауырсынуын тудыратын дискінің орнын анықтау үшін науқастың магниттік-резонанстық томографиясы (МРТ) және компьютерлік томографиясы (КТ) суреттері бағдарламалық құралға жүктелді, содан кейін омыртқаны 3D түрінде көрсетті.

Бір жыл бұрын доктор Шафи Ахмед қатерлі ісікке шалдыққан науқасқа операция жасау үшін Google Glass көзілдірігін пайдаланған. Бөлменің айналасына екі 360 градус камерасы мен көптеген линзалар орналастырылды, бұл медицина студенттеріне, хирургтарға және көрермендерге процедура кезінде не болып жатқанын көруге және естуге және ісіктерді қоршаған сау тіндерден қалай дұрыс бөлуге болатынын білуге ​​мүмкіндік берді.

Францияда жақында операция кезінде виртуалды шындық көзілдірігін (-) киген науқастың көру қабығына операция жасалды. Науқасты виртуалды әлемге орналастыру дәрігерлерге нақты уақытта (яғни операция кезінде) жеке функцияларға жауап беретін ми аймақтары мен ми байланыстарының жұмысын бағалауға мүмкіндік берді. Осы уақытқа дейін операция үстелінде мұны істеу мүмкін болмады. Аурудың кесірінен бір көзі көрмей қалған науқастың толық көруін болдырмау үшін осылайша виртуалды шындық көзілдірігін қолдану туралы шешім қабылданды.

Wendell Gibby HoloLens киген

Операциялар және дәрігерлерді оқыту

Жоғарыда келтірілген мысалдар виртуалды әдістердің медицина әлемінде қалай орын алғанын көрсетеді. VR денсаулық сақтаудағы алғашқы қолданбалары 90 жылдардың басынан бастау алады. Қазіргі уақытта мұндай шешімдер күрделі медициналық деректерді визуализациялау қажеттілігінде (әсіресе операцияларда және оларды жоспарлауда), білім беруде және оқытуда (лапароскопиялық тренажерларда анатомия мен функцияларды визуализациялау), виртуалды эндоскопияда, психологияда және реабилитацияда, телемедицинада жиі қолданылады. .

Медициналық білім беруде интерактивті, динамикалық және 1971D визуализациясының классикалық кітап атластарынан үлкен артықшылығы бар. Мысал ретінде адам бейнелеуінің егжей-тегжейлі деректеріне (КТ, МРТ және криосекциялар) қол жеткізуге мүмкіндік беретін АҚШ үкіметі қаржыландыратын тұжырымдаманы келтіруге болады. Ол анатомияны зерттеуге, бейнелеу зерттеулерін жүргізуге және қосымшаларды (білім беру, диагностикалық, емдеуді жоспарлау және симуляциялау) жасауға арналған. Virtual Man толық жинағы 1 мм ажыратымдылықтағы және 15 ГБ өлшемдегі 5189 кескінді қамтиды. Виртуалды әйел 0,33 суреттен тұрады (40 мм рұқсат) және салмағы шамамен XNUMX ГБ.

Виртуалды оқу ортасына қосу сенсорлық элементтер студенттерге өте ерте, бірақ әлі қалыптаспаған дағдыларды жаттықтыруға мүмкіндік береді. Түймені басу арқылы олар шприцті іс жүзінде толтырып, оны босатады, ал виртуалды шындықта шприц теріге, бұлшықетке немесе сүйекке тиген кезде «сезіне алады» - буын қапшығына инъекция инені басудан мүлдем басқа сезім береді. . май тініне түседі. Операция кезінде әрбір қозғалыстың өзіндік, кейде өте ауыр салдары болады. Нервтер мен тамырларға зақым келтірмеу үшін қай жерде және қаншалықты терең кесу және қай жерде пункция жасау маңызды. Сонымен қатар, уақыт қысымында, науқасты құтқару үшін жиі минуттар қажет болғанда, дәрігердің практикалық дағдылары алтынмен бағаланады. Виртуалды тренажерде жаттығу ешкімнің денсаулығына қауіп төндірмей, техникаңызды жақсартуға мүмкіндік береді.

Виртуалды презентациялар, мысалы, дәрігердің кәсіби мансабының келесі сатысында қолданылады виртуалды эндоскопия инвазивті сынақтарсыз дене арқылы «серуендеу» және тіндерге енуді имитациялауға мүмкіндік береді. Бұл компьютерлік хирургияға да қатысты. Дәстүрлі хирургияда дәрігер тек бетін көреді, ал скальпельдің қозғалысы, өкінішке орай, қайтымсыз. . VR қолдану арқылы ол жердің астын көре алады және басқа көздерден алынған қосымша білімдер негізінде шешім қабылдай алады.

Дельфиндердің арасында және Елизавета II-нің тәж киюінде

Оксфорд университетінде шизофрениямен ауыратын адамдарға арналған эксперименталды терапия әзірленді. Бұл олардың бастарындағы шырылдаған дауыстарды бейнелейтін виртуалды аватармен бетпе-бет келуге мүмкіндік береді. Тестілеудің алғашқы кезеңдерінен кейін нәтиже көңіл қуантады. Рандомизацияланған бақыланатын сынақ жүргізген зерттеушілер бұл терапияны кеңес берудің дәстүрлі түрлерімен салыстырды. Олар он екі аптадан кейін аватарлардың есту галлюцинациясын азайтуда тиімдірек екенін анықтады. The Lancet Psychiatry журналында жарияланған зерттеу шамамен жиырма жыл бойы шизофрениядан зардап шеккен және бір жылдан астам тұрақты және мазасыз есту галлюцинациясын бастан кешірген 150 британдық пациентті бақылаған. Оның 75-і жеткізілді. аватар терапиясыжәне 75 дәстүрлі әдістерді қолданды. Осы уақытқа дейін аватарлардың есту галлюцинациясын азайтуда тиімді екендігі дәлелденді. Әрі қарайғы зерттеулер сәтті болса, аватар терапиясы миллиондаған адамдарды емдеу тәсілін түбегейлі өзгертуі мүмкін. психозбен ауыратын адамдар басқа әлемде.

«Дельфин» жүзу клубы

70-ші жылдардан бастап кейбір зерттеушілер дельфиндермен, әсіресе мүгедектер үшін жүзудің оң емдік әсерін сипаттады. Дегенмен, деп аталатын дельфиндік терапия оның кемшіліктері бар. Біріншіден, бұл көптеген адамдар үшін тым қымбат болуы мүмкін. Екіншіден, адамдардың тұзаққа түскен жануарлардың бассейніне кіру идеясын экологтар қатыгез деп сынады. Голландиялық Марийка Шёллема виртуалды шындық технологиясына жүгіну идеясын ұсынды. Ол жасаған «Дельфин» жүзу клубы 360 градустық виртуалды шындық тәжірибесін ұсынады. Қазіргі уақытта жоба экспромттық виртуалды шындық гарнитурасын жасау үшін 7D басып шығарылған элементтері бар сүңгуір көзілдіріктеріне орнатылған Samsung S3 смартфонын пайдалануда.

Виртуалды шындық технологиялары үшін өте қолайлы мазасыздықпен күресу. Ең тиімді әдістердің бірі - экспозициялық терапия - пациент алаңдаушылық тудыратын тітіркендіргіштің әсеріне ұшырайды, бірақ бәрі қауіпсіздік сезімін беретін қатаң бақыланатын жағдайларда болады. Виртуалды шындық ашық кеңістік, жақындық немесе ұшу қорқынышымен бетпе-бет келуге мүмкіндік береді. Адам ол үшін қиын жағдайға тап болуы мүмкін, бірақ ол оған шынымен қатыспайтынын түсінеді. Биіктік фобиясын емдеген зерттеулерде пациенттердің 90%-да жақсару байқалды.

Неврологиялық реабилитацияда VR қолдану мүмкіндігі болуы мүмкін инсультпен ауыратын науқастартезірек терапевтік нәтижелерге қол жеткізуге және қалыпты өмірге оралуға мүмкіндік береді. MindMaze швед компаниясы нейрореабилитация және когнитивті ғылым саласындағы білімге негізделген платформа жасады. Науқастың қимылдары камералар арқылы бақыланады және 3D аватар түрінде көрсетіледі. Содан кейін интерактивті жаттығулар жеке таңдалады, олар сәйкес қайталау сериясынан кейін зақымдалған нейрондық байланыстардың қайта белсендірілуін және жаңаларының белсендірілуін ынталандырады.

Жақында АҚШ, Германия және Бразилия ғалымдары сегіз науқасты зерттеген зерттеу нәтижелерін жариялады параплегия (аяқ-қолдардың салдануы) VR жинағы мен экзоскелетпен емделді. Виртуалды шындық мотор белсенділігін модельдеді, ал экзоскелет ми сигналдарына сәйкес пациенттердің аяқтарын жылжытады. Зерттеуге қатысқан барлық пациенттер зақымдалған жұлынның астындағы қозғалысты бақылауды және кейбір сезімдерді қалпына келтірді. Осылайша нейрондардың айтарлықтай регенерациясы болды.

Startup Brain Power құрал жасады аутизммен ауыратын адамдарға қолдау көрсету. Бұл, мысалы, пайдаланатын арнайы бағдарламалық жасақтамасы бар жақсартылған Google Glass көзілдірігі. эмоцияны тану жүйесі. Бағдарламалық қамтамасыз ету мінез-құлық деректерін жинайды, оны өңдейді және пайдаланушыға (немесе күтушіге) қарапайым, түсінікті көрнекі және дауыстық сигналдар түрінде кері байланысты қамтамасыз етеді. Жабдықтың бұл түрі аутизммен ауыратын балаларға тіл үйренуге, мінез-құлықты басқаруға және әлеуметтік дағдыларды дамытуға көмектеседі — мысалы, ол басқа адамның эмоционалдық жағдайын шешеді, содан кейін дисплейде эмотикондарды пайдалана отырып, балаға басқа адамның айтқанын «айтып береді». сезінеді.

Өз кезегінде жоба жарқын естеліктерді қайтаруға арналған деменциямен күресетін адамдар. Бұл сандық технология мен 3D көзілдіріктерін пайдаланатын қызықты жаттығулар сериясы арқылы жүзеге асады. Бұл деменциямен ауыратын адамның өмірінде бастан өткерген маңызды оқиғаларға негізделген естеліктерді еске түсіру әрекеті. Дизайнерлер бұл басқа адамдармен байланысуға және сіздің әл-ауқатыңызды жақсартуға мүмкіндік береді деп үміттенеді. The Guardian сипаттаған сынақтар Ұлыбритания тұрғындарына арналған 1953 жылы патшайым Елизавета II-нің тәж киюіне негізделген виртуалды шындық симуляциясын жасады. Іс-шара картиналар, актерлер, кезеңдік костюмдер және репрезентативті реквизиттер арқылы қайта жасалды. Артқы жағында Солтүстік Лондондағы Ислингтон көшесі болды.

Калифорнияда орналасқан Deep Stream VR стартапы пациенттерді кейіпкердің шытырман оқиғаларын тамашалай отырып, «өздерін батыруға» болатын виртуалды әлемге апарады. ауырсынуды азайтудың тиімділігі шамамен 60-70%. Шешім стоматологиялық процедуралардан бастап таңғышты өзгертуге дейін әртүрлі медициналық процедураларда тиімді болды. Дегенмен, бұл әлемдегі виртуалды ауырсынудың ең танымал тұжырымдамасы емес.

Жиырма жылдан астам уақыт бойы VR пионерлері мен суретшілері Хантер Хоффман мен Дэвид Паттерсон, Вашингтон университетінің зерттеушілері VR-дың ерекше қабілетін дәлелдеп келеді. өткір ауырсынуды жеңілдету. Олардың соңғы туындысы виртуалды әлем ол науқастың назарын ауырсынудан суық көк пен ақ түске шомылған мұзды виртуалды ортаға аударады. Науқастың ондағы жалғыз жұмысы... пингвиндерге қар кесектерін лақтыру. Бір қызығы, нәтижелер өздері туралы айтады - күйігі бар адамдар ауыруды басатын дәрілердің орташа дозасын қабылдағаннан гөрі VR-ге батырылған кезде ауырсынуды 35-50% аз сезінеді. Балалар ауруханасының емделушілерінен басқа, зерттеушілер жауынгерлік күйік шалған және жарақаттан кейінгі стресстік бұзылыстармен (PTSD) күрескен бұрынғы АҚШ сарбаздарымен жұмыс істеді.

Күйіктерді емдеуге арналған VR қолданбасынан алынған сурет.

Қатерлі ісік бірден ұсталды

Виртуализация әдістері тіпті қатерлі ісік ауруын ерте анықтауға көмектеседі екен. Стандартты микроскоптың көмегімен ісіктерді анықтау күрделі және көп уақытты қажет ететін процесс. Дегенмен, Google Research 2018 жылдың сәуірінде енгізілді. AR микроскопол рак клеткаларын нақты уақытта машиналық оқытудың қосымша көмегімен анықтауға қабілетті.

AI алгоритмімен әрекеттесетін камераның үстінде ақау анықталған кезде деректерді көрсететін AR (толықтырылған шындық) дисплейі орналасқан. Басқаша айтқанда, микроскоп сынаманы салған бойда рак клеткаларын іздейді. Бұл жүйені ақыр соңында туберкулез және безгек сияқты басқа ауруларды диагностикалау үшін пайдалануға болады.

Патологиялық өзгерістерді анықтайтын AR микроскопы

Табыс енді виртуалды емес

Өткен жылы Grand View Research зерттеу компаниясы медицинадағы VR және AR шешімдерінің әлемдік нарығының құнын $568,7 миллионға бағалады, бұл жылдық өсу қарқыны 29,1% құрайды. Сарапшылардың пікірінше, бұл нарық 2025 жылға қарай 5 миллиард доллардан асуы тиіс.Бұл сектордың мұндай қарқынды өсуі виртуалды және толықтырылған шындықтың аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз етудің прогрессивті дамуымен, сондай-ақ медицинаның жаңа салаларына технологияларды енгізумен байланысты.

VR дельфин терапиясы: 

Трейлер Wild Dolphin UnderwaterVR

AR бойынша қатерлі ісік жасушаларын анықтау есебі:

Machine Learning көмегімен нақты уақыттағы қатерлі ісіктерді анықтау