3D i medisin: virtuell verden og nye teknologier
Til nå har vi assosiert virtuell virkelighet med dataspill, en drømmeverden skapt for underholdning. Har noen tenkt at noe som er en kilde til nytelse kan bli et av diagnoseverktøyene i medisinen i fremtiden? Vil handlingene til leger i den virtuelle verden gjøre bedre spesialister? Ville de være i stand til å engasjere seg i menneskelig interaksjon med en pasient hvis de lærte det bare ved å snakke med et hologram?
Fremskritt har sine egne lover - vi mestrer nye vitenskapsområder, skaper nye teknologier. Det hender ofte at vi lager noe som opprinnelig hadde et annet formål, men finner en ny bruk for det og utvider den opprinnelige ideen til andre vitenskapsområder.
Dette er hva som skjedde med dataspill. I begynnelsen av deres eksistens skulle de bare være en kilde til underholdning. Senere, etter å ha sett hvor lett denne teknologien fant veien til unge mennesker, ble det laget pedagogiske spill som kombinerte underholdning med læring for å gjøre det mer interessant. Takket være fremskritt prøvde skaperne deres å gjøre de skapte verdenene så virkelige som mulig, og oppnå nye teknologiske muligheter. Resultatet av disse aktivitetene er spill der bildekvaliteten gjør det umulig å skille fiksjon fra virkelighet, og den virtuelle verdenen blir så nær den virkelige at den ser ut til å bringe fantasiene og drømmene våre til live. Det var denne teknologien som for noen år siden falt i hendene på forskere som prøvde å modernisere prosessen med å trene leger av en ny generasjon.
Trene og planlegge
Over hele verden står medisinske skoler og universiteter overfor en alvorlig barriere når det gjelder undervisning i medisin og relaterte vitenskaper til studenter - mangelen på biologisk materiale for studier. Selv om det er lett å produsere celler eller vev i laboratorier for forskningsformål, blir dette mer av et problem. mottaksorganer for forskning. I dag er det mindre sannsynlig at folk redder kroppen til forskningsformål. Det er mange kulturelle og religiøse årsaker til dette. Så hva skal elevene lære? Figurer og foredrag vil aldri erstatte direkte kontakt med utstillingen. For å prøve å takle dette problemet ble det opprettet en virtuell verden som lar deg oppdage menneskekroppens hemmeligheter.
Virtuelt bilde av hjertet og thoraxkarene.
tirsdag 2014, prof. Mark Griswold fra Case Western Reserve University i USA, deltok i studiet av et holografisk presentasjonssystem som tar brukeren inn i en virtuell verden og lar ham samhandle med den. Som en del av testene kunne han se hologrammenes verden i den omkringliggende virkeligheten og etablere kontakt i den virtuelle verden med en annen person – en dataprojeksjon av en person i et eget rom. Begge parter kunne snakke med hverandre i virtuell virkelighet uten å se hverandre. Resultatet av videre samarbeid mellom universitetet og dets ansatte med forskere var de første prototypeapplikasjonene for studiet av menneskelig anatomi.
Å lage en virtuell verden lar deg gjenskape hvilken som helst struktur i menneskekroppen og plassere den i en digital modell. I fremtiden vil det være mulig å lage kart over hele organismen og utforske menneskekroppen i form av et hologram, ser på ham fra alle sider, utforsker hemmelighetene til funksjonen til individuelle organer, og har et detaljert bilde av dem foran øynene. Studentene vil kunne studere anatomi og fysiologi uten kontakt med en levende person eller hans døde kropp. Dessuten vil til og med en lærer være i stand til å gjennomføre klasser i form av sin holografiske projeksjon, uten å være på et gitt sted. Tidsmessige og romlige begrensninger innen vitenskap og tilgang til kunnskap vil forsvinne, kun tilgang til teknologi vil forbli en mulig barriere. Den virtuelle modellen vil tillate kirurger å lære uten å måtte utføre operasjoner på en levende organisme, og nøyaktigheten til skjermen vil skape en slik kopi av virkeligheten at det vil være mulig å trofast reprodusere realitetene til en ekte prosedyre. inkludert reaksjonene til hele pasientens kropp. Virtuell operasjonsstue, digital pasient? Dette har ennå ikke blitt en pedagogisk prestasjon!
Den samme teknologien vil tillate planlegging av spesifikke kirurgiske prosedyrer for spesifikke personer. Ved å skanne kroppen nøye og lage en holografisk modell, vil leger kunne lære om pasientens anatomi og sykdom uten å utføre invasive tester. De neste stadiene av behandlingen vil bli planlagt på modeller av syke organer. Når du starter en ekte operasjon, vil de kjenne kroppen til den opererte personen perfekt, og ingenting vil overraske dem.
Trening på en virtuell modell av pasientens kropp.
Teknologi vil ikke erstatte kontakt
Spørsmålet oppstår imidlertid, kan alt erstattes av teknologi? Ingen tilgjengelig metode vil erstatte kontakt med en ekte pasient og med hans kropp. Det er umulig å digitalt vise følsomheten til vev, deres struktur og konsistens, og enda mer menneskelige reaksjoner. Er det mulig å reprodusere menneskelig smerte og frykt digitalt? Til tross for fremskritt innen teknologi, vil unge leger fortsatt måtte møte ekte mennesker.
Ikke uten grunn ble det for flere år siden anbefalt medisinstudenter i Polen og rundt om i verden å delta økter med ekte pasienter og danner sine relasjoner til mennesker, og at vitenskapelig ansatte, i tillegg til å tilegne seg kunnskap, også lærer empati, medfølelse og respekt for mennesker. Det hender ofte at det første virkelige møtet mellom medisinstudenter og en pasient skjer under et praksisopphold eller praksisopphold. Revet fra den akademiske virkeligheten klarer de ikke å snakke med pasienter og takle sine vanskelige følelser. Det er lite sannsynlig at ytterligere separasjon av studenter fra pasienter forårsaket av ny teknologi vil ha en positiv innvirkning på unge leger. Vil vi hjelpe dem til å bare forbli mennesker ved å skape gode fagfolk? En lege er tross alt ikke en håndverker, og skjebnen til en syk person avhenger i stor grad av kvaliteten på menneskelig kontakt, av tilliten pasienten har til legen sin.
For lenge siden tilegnet medisinens pionerer – noen ganger til og med i strid med etikk – kunnskap utelukkende på grunnlag av kontakt med kroppen. Den nåværende medisinske kunnskapen er faktisk resultatet av disse oppdragene og menneskelig nysgjerrighet. Hvor mye vanskeligere det var å erkjenne virkeligheten, fortsatt ikke egentlig vite noe, å gjøre oppdagelser, kun stole på ens egen erfaring! Mange kirurgiske behandlinger ble utviklet gjennom prøving og feiling, og selv om dette noen ganger endte tragisk for pasienten, var det ingen annen utvei.
Samtidig lærte denne følelsen av eksperimentering på kroppen og den levende personen på en eller annen måte respekt for begge. Dette fikk meg til å tenke på hvert planlagte skritt og ta vanskelige avgjørelser. Kan en virtuell kropp og en virtuell pasient lære det samme? Vil kontakt med et hologram lære nye generasjoner leger respekt og medfølelse, og vil det å snakke med en virtuell projeksjon bidra til å utvikle empati? Dette problemet står overfor forskere som implementerer digitale teknologier ved medisinske universiteter.
Utvilsomt kan bidraget fra nye tekniske løsninger til utdanning av leger ikke overvurderes, men ikke alt kan erstattes av en datamaskin. Digital virkelighet vil tillate spesialister å motta en ideell utdanning, og vil også tillate dem å forbli «menneskelige» leger.
Visualisering av fremtidens teknologi - en modell av menneskekroppen.
Skriv ut modeller og detaljer
I verdensmedisin er det allerede mange bildeteknologier som ble ansett som kosmiske for noen år siden. Det vi har for hånden 3D-gjengivelser er et annet ekstremt nyttig verktøy som brukes i behandlingen av vanskelige saker. Selv om 3D-printere er relativt nye, har de vært brukt i medisinen i flere år. I Polen brukes de hovedsakelig i behandlingsplanlegging, inkl. hjerteoperasjon. Hver hjertefeil er en stor ukjent, fordi ingen tilfeller er like, og noen ganger er det vanskelig for leger å forutsi hva som kan overraske dem etter å ha åpnet en pasients bryst. Teknologien som er tilgjengelig for oss, som magnetisk resonansavbildning eller datatomografi, kan ikke vise alle strukturer nøyaktig. Derfor er det behov for en dypere forståelse av kroppen til en bestemt pasient, og leger gir denne muligheten ved hjelp av XNUMXD bilder på en dataskjerm, videre oversatt til romlige modeller laget av silikon eller plast.
Polske hjertekirurgisentre har i flere år brukt metoden for skanning og kartlegging av hjertestrukturer i 3D-modeller, på grunnlag av hvilke operasjoner planlegges.. Det hender ofte at bare den romlige modellen avslører et problem som ville overraske kirurgen under prosedyren. Den tilgjengelige teknologien lar oss unngå slike overraskelser. Derfor får denne typen undersøkelser stadig flere støttespillere, og i fremtiden bruker klinikker 3D-modeller i diagnostisering. Spesialister innen andre medisinske felt bruker denne teknologien på lignende måte og utvikler den hele tiden.
Noen sentre i Polen og i utlandet utfører allerede pioneroperasjoner ved hjelp av bein eller vaskulære endoproteser printet med 3D-teknologi. Ortopediske sentre rundt om i verden er 3D-utskriftsproteser som er ideelt egnet for en bestemt pasient. Og, viktigere, de er mye billigere enn tradisjonelle. For en tid siden så jeg med følelser på et utdrag fra en rapport som viste historien om en gutt med amputert arm. Han mottok en XNUMXD-trykt protese som var en perfekt kopi av armen til Iron Man, den lille pasientens favorittsuperhelt. Den var lettere, billigere og, viktigst av alt, perfekt tilpasset enn konvensjonelle proteser.
Drømmen om medisin er å lage hver eneste manglende kroppsdel som kan erstattes med en kunstig ekvivalent innen 3D-teknologi, justering av den opprettede modellen til kravene til en bestemt pasient. Slike personlige "reservedeler" trykt til en overkommelig pris ville revolusjonere moderne medisin.
Forskning på hologramsystemet fortsetter i samarbeid med leger fra mange spesialiteter. De dukker allerede opp første apper med menneskelig anatomi og de første legene vil lære om fremtidens holografiske teknologi. 3D-modeller har blitt en del av moderne medisin og lar deg utvikle de beste behandlingene i privatlivet på kontoret ditt. I fremtiden vil virtuelle teknologier løse mange andre problemer som medisinen prøver å bekjempe. Det vil forberede nye generasjoner leger, og det vil ikke være noen grenser for spredning av vitenskap og kunnskap.
