3D lääketieteessä: virtuaalimaailma ja uudet teknologiat
Tähän asti olemme yhdistäneet virtuaalitodellisuuden tietokonepeleihin, viihdettä varten luotuun unelmamaailmaan. Onko kukaan ajatellut, että jostain nautinnon lähteestä voisi tulla yksi lääketieteen diagnostisista työkaluista tulevaisuudessa? Tekeekö lääkäreiden toiminta virtuaalimaailmassa parempia asiantuntijoita? Pystyisivätkö he olemaan ihmisten vuorovaikutuksessa potilaan kanssa, jos he oppisivat sen puhumalla vain hologrammille?
Edistyksellä on omat lakinsa - hallitsemme uusia tieteenaloja, luomme uusia teknologioita. Usein tapahtuu, että luomme jotain, jolla oli alun perin eri tarkoitus, mutta löydämme sille uuden käytön ja ulotamme alkuperäisen idean muille tieteenaloille.
Näin kävi tietokonepelien kanssa. Niiden olemassaolon alussa niiden piti olla vain viihteen lähde. Myöhemmin nähtyään, kuinka helposti tämä tekniikka löysi tiensä nuorille, luotiin opetuspelejä, joissa viihdettä yhdistettiin oppimiseen tehdäkseen siitä mielenkiintoisempaa. Edistyksen ansiosta niiden tekijät yrittivät tehdä luoduista maailmoista mahdollisimman todellisia saavuttaen uusia teknologisia mahdollisuuksia. Näiden toimien tuloksena syntyy pelejä, joissa kuvanlaatu ei erota fiktiota todellisuudesta ja virtuaalimaailma tulee niin lähelle todellista, että se näyttää saavan fantasiamme ja unelmamme henkiin. Juuri tämä tekniikka joutui muutama vuosi sitten tutkijoiden käsiin, jotka yrittivät modernisoida uuden sukupolven lääkäreiden koulutusprosessia.
Harjoittele ja suunnittele
Kaikkialla maailmassa lääketieteen koulut ja yliopistot kohtaavat vakavan esteen lääketieteen ja siihen liittyvien tieteiden opettamisessa opiskelijoille - biologisen materiaalin puute opiskelua varten. Vaikka solujen tai kudosten valmistaminen laboratorioissa tutkimustarkoituksiin on helppoa, tästä on tulossa yhä suurempi ongelma. tutkimusta varten. Nykyään ihmiset eivät todennäköisesti säästä kehoaan tutkimustarkoituksiin. Tähän on monia kulttuurisia ja uskonnollisia syitä. Mitä opiskelijoiden pitäisi siis oppia? Figuurit ja luennot eivät koskaan korvaa suoraa kontaktia näyttelyyn. Yritetään selviytyä tästä ongelmasta, luotiin virtuaalimaailma, jonka avulla voit löytää ihmiskehon salaisuudet.
Virtuaalinen kuva sydämestä ja rintakehästä.
tiistai 2014, prof. Mark Griswold Case Western Reserve Universitystä Yhdysvalloista, osallistui holografisen esitysjärjestelmän tutkimukseen, joka vie käyttäjän virtuaalimaailmaan ja mahdollistaa vuorovaikutuksen sen kanssa. Osana testejä hän pystyi näkemään hologrammien maailman ympäröivässä todellisuudessa ja muodostamaan kontaktin virtuaalimaailmassa toiseen henkilöön - tietokoneen projektion henkilöstä erillisessä huoneessa. Molemmat osapuolet voisivat puhua toisilleen virtuaalitodellisuudessa näkemättä toisiaan. Yliopiston ja sen henkilökunnan ja tutkijoiden yhteistyön tulos oli ensimmäiset prototyyppisovellukset ihmisen anatomian tutkimukseen.
Virtuaalimaailman luomisen avulla voit luoda uudelleen minkä tahansa ihmiskehon rakenteen ja sijoittaa sen digitaaliseen malliin. Tulevaisuudessa on mahdollista luoda karttoja koko organismista ja tutkia ihmiskehoa hologrammin muodossa, katsella häntä kaikilta puolilta, tutkia yksittäisten elinten toiminnan salaisuuksia, ja hänen silmiensä edessä on niistä yksityiskohtainen kuva. Opiskelija pystyy opiskelemaan anatomiaa ja fysiologiaa ilman kosketusta elävään ihmiseen tai hänen ruumiiseensa. Lisäksi jopa opettaja pystyy pitämään tunteja holografisen projektionsa muodossa olematta tietyssä paikassa. Tieteen ja tiedon saatavuuden ajalliset ja alueelliset rajoitukset katoavat, vain teknologian saatavuus jää mahdolliseksi esteeksi. Virtuaalimallin avulla kirurgit voivat oppia ilman, että heidän tarvitsee tehdä leikkauksia elävälle organismille, ja näytön tarkkuus luo sellaisen kopion todellisuudesta, että on mahdollista toistaa uskollisesti todellisen toimenpiteen realiteetit. mukaan lukien potilaan koko kehon reaktiot. Virtuaalinen leikkaussali, digitaalinen potilas? Tästä ei ole vielä tullut pedagogista saavutusta!
Sama tekniikka mahdollistaa erityisten kirurgisten toimenpiteiden suunnittelun tietyille ihmisille. Skannaamalla huolellisesti heidän ruumiinsa ja luomalla holografisen mallin lääkärit voivat oppia potilaan anatomiasta ja sairaudesta ilman invasiivisia testejä. Hoidon seuraavat vaiheet suunnitellaan sairaiden elinten malleilla. Varsinaisen leikkauksen aloittaessa he tuntevat täydellisesti leikatun henkilön kehon, eikä mikään yllätä heitä.
Harjoittelu potilaan kehon virtuaalimallilla.
Tekniikka ei korvaa kontaktia
Herää kuitenkin kysymys, voidaanko kaikki korvata tekniikalla? Mikään käytettävissä oleva menetelmä ei korvaa kontaktia todelliseen potilaaseen ja hänen kehoonsa. Kudosten herkkyyttä, niiden rakennetta ja konsistenssia, ja vielä enemmän ihmisen reaktioita, on mahdotonta näyttää digitaalisesti. Onko mahdollista digitaalisesti toistaa ihmisen kipua ja pelkoa? Tekniikan edistymisestä huolimatta nuorten lääkäreiden on silti tavattava oikeita ihmisiä.
Ei turhaan, useita vuosia sitten suositeltiin lääketieteen opiskelijoille Puolassa ja ympäri maailmaa istuntoja todellisten potilaiden kanssa ja muodostavat suhteitaan ihmisiin ja että akateeminen henkilökunta oppii tiedon hankkimisen lisäksi myös empatiaa, myötätuntoa ja kunnioitusta ihmisiä kohtaan. Usein käy niin, että lääketieteen opiskelijoiden ensimmäinen todellinen tapaaminen potilaan kanssa tapahtuu harjoittelun tai harjoittelun aikana. Akateemisesta todellisuudesta revittyinä he eivät pysty puhumaan potilaiden kanssa eivätkä selviytymään heidän vaikeista tunteistaan. On epätodennäköistä, että uuden teknologian aiheuttama opiskelijoiden irrottautuminen potilaista vaikuttaisi myönteisesti nuoriin lääkäreihin. Autammeko heitä pysymään ihmisinä luomalla erinomaisia ammattilaisia? Lääkärihän ei ole käsityöläinen, ja sairaan ihmisen kohtalo riippuu pitkälti ihmiskontaktin laadusta, potilaan luottamuksesta lääkäriinsä.
Kauan sitten lääketieteen pioneerit - joskus jopa etiikkaa rikkoen - hankkivat tietoa pelkästään kehon kanssa kosketuksesta. Nykyinen lääketieteellinen tietämys on itse asiassa seurausta näistä tehtävistä ja ihmisen uteliaisuudesta. Kuinka paljon vaikeampaa olikaan tiedostaa todellisuus, ei vieläkään varsinaisesti tiennyt mitään, tehdä löytöjä yksinomaan omiin kokemuksiin luottaen! Monet kirurgiset hoidot kehitettiin yrityksen ja erehdyksen kautta, ja vaikka tämä joskus päättyi potilaalle traagisesti, muuta ulospääsyä ei ollut.
Samalla tämä kehon ja elävän ihmisen kokeilemisen tunne opetti jollain tavalla kunnioitusta molempia kohtaan. Tämä sai minut miettimään jokaista suunniteltua askelta ja tekemään vaikeita päätöksiä. Voivatko virtuaalikeho ja virtuaalipotilas opettaa samaa? Opettaako hologrammin kontakti uusille lääkäreiden sukupolville kunnioitusta ja myötätuntoa, ja auttaako virtuaalisen projisoinnin kanssa puhuminen kehittämään empatiaa? Tämän ongelman kohtaavat tutkijat, jotka ottavat käyttöön digitaalisia tekniikoita lääketieteellisissä yliopistoissa.
Uusien teknisten ratkaisujen panosta lääkäreiden koulutukseen ei epäilemättä voi yliarvioida, mutta kaikkea ei voi korvata tietokoneella. Digitaalisen todellisuuden ansiosta asiantuntijat saavat ihanteellisen koulutuksen, ja he voivat myös pysyä "ihmisinä" lääkäreinä.
Visualisointi tulevaisuuden teknologiasta - ihmiskehon malli.
Tulosta mallit ja tiedot
Maailmanlääketieteessä on jo monia kuvantamistekniikoita, joita pidettiin kosmisina muutama vuosi sitten. Mitä meillä on käsillä 3D renderöinnit on toinen erittäin hyödyllinen työkalu vaikeiden tapausten hoidossa. Vaikka 3D-tulostimet ovat suhteellisen uusia, niitä on käytetty lääketieteessä useita vuosia. Puolassa niitä käytetään pääasiassa hoidon suunnittelussa, mm. sydänleikkaus. Jokainen sydänvika on suuri tuntematon, koska kahta samanlaista tapausta ei ole, ja joskus lääkäreiden on vaikea ennustaa, mikä voi yllättää potilaan rintakehän avaamisen. Käytettävissämme olevat tekniikat, kuten magneettikuvaus tai tietokonetomografia, eivät pysty näyttämään kaikkia rakenteita tarkasti. Siksi tarvitaan syvempää ymmärrystä tietyn potilaan kehosta, ja lääkärit tarjoavat tämän mahdollisuuden tietokoneen näytöllä olevien XNUMXD-kuvien avulla, jotka on käännetty edelleen silikonista tai muovista valmistetuiksi tilamalleiksi.
Puolan sydänkirurgiakeskukset ovat käyttäneet useiden vuosien ajan menetelmää, jolla skannataan ja kartoitetaan sydämen rakenteita 3D-malleissa, joiden perusteella leikkauksia suunnitellaan.. Usein käy niin, että vain spatiaalinen malli paljastaa ongelman, joka yllättäisi kirurgin toimenpiteen aikana. Käytettävissä olevan tekniikan avulla voimme välttää tällaisia yllätyksiä. Siksi tämäntyyppiset tutkimukset saavat yhä enemmän kannattajia, ja jatkossa klinikat käyttävät diagnoosissa 3D-malleja. Muiden lääketieteen alojen asiantuntijat käyttävät tätä tekniikkaa samalla tavalla ja kehittävät sitä jatkuvasti.
Jotkut keskukset Puolassa ja ulkomailla tekevät jo uraauurtavaa toimintaa käyttämällä luun tai verisuonten endoproteesit painettu 3D-tekniikalla. Ortopediset keskukset ympäri maailmaa ovat 3D-tulostusproteesillisia raajoja, jotka sopivat ihanteellisesti tietylle potilaalle. Ja mikä tärkeintä, ne ovat paljon halvempia kuin perinteiset. Jokin aika sitten katselin liikuttuneena otteen raportista, joka esitti tarinan pojasta, jolla oli amputoitu käsi. Hän sai XNUMXD-painetun proteesin, joka oli täydellinen kopio Iron Manin, pienen potilaan suosikkisupersankarin, kädestä. Se oli kevyempi, halvempi ja mikä tärkeintä, täydellisesti istuva kuin perinteiset proteesit.
Lääketieteen unelma on tehdä jokainen puuttuva ruumiinosa, joka voidaan korvata keinotekoisella vastineella 3D-tekniikassa, luodun mallin mukauttaminen tietyn potilaan tarpeisiin. Tällaiset henkilökohtaiseen hintaan painetut "varaosat" mullistavat modernin lääketieteen.
Hologrammijärjestelmän tutkimus jatkuu yhteistyössä useiden erikoisalojen lääkäreiden kanssa. Ne näkyvät jo ensimmäiset sovellukset, joissa on ihmisen anatomia ja ensimmäiset lääkärit oppivat tulevaisuuden holografisesta teknologiasta. 3D-malleista on tullut osa modernia lääketiedettä ja niiden avulla voit kehittää parhaita hoitoja toimistosi yksityisyydessä. Tulevaisuudessa virtuaaliteknologiat ratkaisevat monia muita ongelmia, joita lääketiede yrittää taistella. Se valmistaa uusia lääkäreiden sukupolvia, eikä tieteen ja tiedon leviämiselle ole rajoituksia.
