3D trong y học: thế giới ảo và công nghệ mới
Từ trước đến nay, chúng ta gắn thực tế ảo với trò chơi máy tính, một thế giới trong mơ được tạo ra để giải trí. Có ai nghĩ rằng thứ gì đó là nguồn vui có thể trở thành một trong những công cụ chẩn đoán trong y học trong tương lai không? Liệu hành động của các bác sĩ trong thế giới ảo có làm cho các bác sĩ chuyên khoa giỏi hơn? Liệu họ có thể tham gia vào tương tác giữa con người với bệnh nhân nếu họ học được điều đó bằng cách chỉ nói chuyện với một hình ba chiều?
Tiến bộ có quy luật riêng của nó - chúng ta đang làm chủ các lĩnh vực khoa học mới, tạo ra công nghệ mới. Điều thường xảy ra là chúng ta tạo ra thứ gì đó ban đầu có mục đích khác, nhưng lại tìm thấy cách sử dụng mới cho nó và mở rộng ý tưởng ban đầu sang các lĩnh vực khoa học khác.
Đây là những gì đã xảy ra với trò chơi máy tính. Khi bắt đầu tồn tại, họ chỉ được coi là một nguồn giải trí. Sau đó, nhận thấy công nghệ này đến với giới trẻ dễ dàng như thế nào, các trò chơi giáo dục đã được tạo ra để kết hợp giải trí với học tập để khiến nó trở nên thú vị hơn. Nhờ sự tiến bộ, những người sáng tạo của họ đã cố gắng làm cho các thế giới được tạo ra giống thật nhất có thể, đạt được các khả năng công nghệ mới. Kết quả của những hoạt động này là các trò chơi mà chất lượng hình ảnh khiến chúng ta không thể phân biệt được hư cấu với thực tế, và thế giới ảo trở nên gần gũi với thực tế đến mức dường như biến những tưởng tượng và giấc mơ của chúng ta thành hiện thực. Chính công nghệ này cách đây vài năm đã rơi vào tay các nhà khoa học đang cố gắng hiện đại hóa quy trình đào tạo bác sĩ của một thế hệ mới.
Đào tạo và lập kế hoạch
Trên toàn thế giới, các trường y và đại học đang phải đối mặt với một rào cản nghiêm trọng trong việc giảng dạy y học và các ngành khoa học liên quan cho sinh viên - thiếu tài liệu sinh học để nghiên cứu. Mặc dù có thể dễ dàng tạo ra các tế bào hoặc mô trong phòng thí nghiệm cho mục đích nghiên cứu, nhưng điều này ngày càng trở thành một vấn đề. tiếp nhận các cơ quan để nghiên cứu. Ngày nay, mọi người ít có xu hướng để dành cơ thể của mình cho các mục đích nghiên cứu. Có nhiều lý do văn hóa và tôn giáo cho điều này. Vậy sinh viên nên học những gì? Các hình ảnh và bài giảng sẽ không bao giờ thay thế việc tiếp xúc trực tiếp với triển lãm. Cố gắng đối phó với vấn đề này, một thế giới ảo đã được tạo ra cho phép bạn khám phá những bí mật của cơ thể con người.
Hình ảnh ảo của tim và mạch lồng ngực.
Thứ ba năm 2014, GS Mark Grisvold từ Đại học Case Western Reserve ở Mỹ, đã tham gia nghiên cứu hệ thống trình chiếu ảnh ba chiều đưa người dùng vào thế giới ảo và cho phép anh ta tương tác với nó. Là một phần của bài kiểm tra, anh ta có thể nhìn thấy thế giới hình ảnh ba chiều trong thực tế xung quanh và thiết lập liên hệ trong thế giới ảo với một người khác - hình chiếu máy tính của một người trong một căn phòng riêng biệt. Cả hai bên có thể nói chuyện với nhau trong thực tế ảo mà không cần nhìn thấy nhau. Kết quả của sự hợp tác hơn nữa giữa trường đại học và các nhân viên của trường với các nhà khoa học là những ứng dụng nguyên mẫu đầu tiên cho việc nghiên cứu giải phẫu người.
Tạo một thế giới ảo cho phép bạn tái tạo bất kỳ cấu trúc nào của cơ thể người và đặt nó trong một mô hình kỹ thuật số. Trong tương lai, có thể tạo bản đồ toàn bộ sinh vật và khám phá cơ thể con người dưới dạng ảnh ba chiều, quan sát anh ta từ mọi phía, khám phá bí mật về hoạt động của các cơ quan riêng lẻ, có trước mắt anh ta một bức tranh chi tiết về chúng. Học sinh sẽ có thể học giải phẫu và sinh lý học mà không cần tiếp xúc với người sống hoặc xác chết của người đó. Hơn nữa, ngay cả một giáo viên cũng sẽ có thể tiến hành các lớp học dưới hình thức chiếu ảnh ba chiều của mình, không phải ở một nơi nhất định. Các hạn chế về thời gian và không gian trong khoa học và khả năng tiếp cận tri thức sẽ biến mất, chỉ có khả năng tiếp cận công nghệ sẽ là rào cản. Mô hình ảo sẽ cho phép các bác sĩ phẫu thuật học mà không cần phải thực hiện các thao tác trên một cơ thể sống và độ chính xác của màn hình sẽ tạo ra một bản sao thực tế đến mức có thể tái tạo trung thực các thực tế của một quy trình thực. bao gồm các phản ứng của toàn bộ cơ thể người bệnh. Phòng mổ ảo, bệnh nhân kỹ thuật số? Đây vẫn chưa trở thành một thành tựu sư phạm!
Công nghệ tương tự sẽ cho phép lập kế hoạch các quy trình phẫu thuật cụ thể cho những người cụ thể. Bằng cách cẩn thận quét cơ thể của họ và tạo ra một mô hình ba chiều, các bác sĩ sẽ có thể tìm hiểu về giải phẫu và bệnh tật của bệnh nhân mà không cần thực hiện các xét nghiệm xâm lấn. Các giai đoạn điều trị tiếp theo sẽ được lập kế hoạch trên các mô hình của các cơ quan bị bệnh. Khi bắt đầu một ca phẫu thuật thực sự, họ sẽ hoàn toàn biết được cơ thể của người được phẫu thuật và không có gì khiến họ ngạc nhiên.
Đào tạo trên một mô hình ảo của cơ thể bệnh nhân.
Công nghệ không thay thế liên lạc
Tuy nhiên, một câu hỏi được đặt ra, liệu mọi thứ có thể được thay thế bằng công nghệ? Không có phương pháp nào có thể thay thế được việc tiếp xúc với bệnh nhân thực và với cơ thể của anh ta. Không thể hiển thị kỹ thuật số độ nhạy của các mô, cấu trúc và tính nhất quán của chúng, và thậm chí nhiều hơn nữa là phản ứng của con người. Có thể tái tạo kỹ thuật số nỗi đau và nỗi sợ hãi của con người không? Bất chấp những tiến bộ trong công nghệ, các bác sĩ trẻ vẫn sẽ phải gặp gỡ người thật.
Không phải không có lý do, cách đây vài năm, sinh viên y khoa ở Ba Lan và khắp nơi trên thế giới nên theo học các buổi làm việc với bệnh nhân thực sự và hình thành mối quan hệ của họ với mọi người, và nhân viên giảng dạy, ngoài việc tiếp thu kiến thức, còn học được sự đồng cảm, lòng trắc ẩn và sự tôn trọng đối với mọi người. Cuộc gặp gỡ thực sự đầu tiên của sinh viên y khoa với một bệnh nhân thường xảy ra trong thời gian thực tập, thực tập. Rách khỏi thực tế học tập, họ không thể nói chuyện với bệnh nhân và đối phó với những cảm xúc khó khăn của họ. Việc tách học sinh khỏi bệnh nhân do công nghệ mới gây ra không chắc sẽ có tác dụng tích cực đối với các bác sĩ trẻ. Liệu chúng ta có giúp họ đơn giản vẫn là con người bằng cách tạo ra những chuyên gia xuất sắc không? Xét cho cùng, bác sĩ không phải là một nghệ nhân, và số phận của một người bệnh phần lớn phụ thuộc vào chất lượng tiếp xúc của con người, vào sự tin tưởng mà bệnh nhân dành cho bác sĩ của mình.
Cách đây rất lâu, những người tiên phong của y học - thậm chí đôi khi vi phạm đạo đức - đã thu nhận kiến thức chỉ dựa trên sự tiếp xúc với cơ thể. Kiến thức y học hiện tại thực sự là kết quả của những cuộc tìm kiếm và sự tò mò của con người. Nhận thức được thực tại đã khó hơn biết bao nhiêu, vẫn chưa thực sự biết gì, khám phá mà chỉ dựa vào kinh nghiệm của bản thân! Nhiều phương pháp điều trị phẫu thuật đã được phát triển thông qua thử nghiệm và sai lầm, và mặc dù đôi khi điều này kết thúc một cách bi thảm đối với bệnh nhân, nhưng không có lối thoát nào khác.
Đồng thời, cảm giác thử nghiệm trên cơ thể và người sống theo một cách nào đó đã dạy cho cả hai sự tôn trọng. Điều này khiến tôi suy nghĩ về mọi bước đã lên kế hoạch và đưa ra những quyết định khó khăn. Một cơ thể ảo và một bệnh nhân ảo có thể dạy cùng một điều không? Liệu việc tiếp xúc với hình ảnh ba chiều có dạy cho các thế hệ bác sĩ mới sự tôn trọng và lòng trắc ẩn hay không, và trò chuyện bằng hình ảnh chiếu ảo có giúp phát triển sự đồng cảm không? Vấn đề này đang phải đối mặt với các nhà khoa học triển khai công nghệ kỹ thuật số trong các trường đại học y khoa.
Không nghi ngờ gì nữa, không thể đánh giá quá cao sự đóng góp của các giải pháp kỹ thuật mới đối với việc đào tạo các bác sĩ, nhưng không phải máy tính nào cũng có thể thay thế được. Thực tế kỹ thuật số sẽ cho phép các chuyên gia nhận được một nền giáo dục lý tưởng, và cũng sẽ cho phép họ trở thành những bác sĩ “con người”.
Hình dung về công nghệ của tương lai - mô hình cơ thể con người.
In mô hình và chi tiết
Trong y học thế giới, đã có nhiều công nghệ hình ảnh được coi là vũ trụ cách đây vài năm. Những gì chúng ta có trong tay Kết xuất 3D là một công cụ cực kỳ hữu ích khác được sử dụng trong điều trị các trường hợp khó. Mặc dù máy in 3D tương đối mới, nhưng chúng đã được sử dụng trong y học trong vài năm. Ở Ba Lan, chúng chủ yếu được sử dụng trong lập kế hoạch điều trị, bao gồm cả. mổ tim. Mỗi dị tật tim là một ẩn số lớn, bởi vì không có hai trường hợp nào giống nhau, và đôi khi các bác sĩ khó đoán được điều gì có thể khiến họ ngạc nhiên sau khi mở lồng ngực của bệnh nhân. Các công nghệ có sẵn cho chúng tôi, chẳng hạn như chụp cộng hưởng từ hoặc chụp cắt lớp vi tính, không thể hiển thị chính xác tất cả các cấu trúc. Do đó, cần phải hiểu sâu hơn về cơ thể của một bệnh nhân cụ thể và các bác sĩ cung cấp cơ hội này với sự trợ giúp của hình ảnh XNUMXD trên màn hình máy tính, được dịch thêm thành các mô hình không gian làm bằng silicone hoặc nhựa.
Các trung tâm phẫu thuật tim của Ba Lan đã sử dụng phương pháp quét và lập bản đồ cấu trúc tim trong mô hình 3D trong vài năm, trên cơ sở đó lên kế hoạch cho các hoạt động.. Thường xảy ra rằng chỉ có mô hình không gian mới tiết lộ một vấn đề có thể gây ngạc nhiên cho bác sĩ phẫu thuật trong quá trình phẫu thuật. Công nghệ có sẵn cho phép chúng tôi tránh những điều bất ngờ như vậy. Do đó, hình thức khám này ngày càng được nhiều người ủng hộ và trong tương lai, các phòng khám sử dụng mô hình 3D trong chẩn đoán. Các chuyên gia trong các lĩnh vực y học khác sử dụng công nghệ này theo cách tương tự và không ngừng phát triển nó.
Một số trung tâm ở Ba Lan và nước ngoài đã và đang thực hiện các hoạt động tiên phong bằng cách sử dụng nội chất xương hoặc mạch máu được in bằng công nghệ 3D. Các trung tâm chỉnh hình trên khắp thế giới là các chân tay giả in 3D phù hợp nhất với một bệnh nhân cụ thể. Và quan trọng là chúng rẻ hơn nhiều so với các loại truyền thống. Cách đây một thời gian, tôi xúc động xem một đoạn trích từ một phóng sự kể về câu chuyện của một cậu bé bị cụt một cánh tay. Anh ta đã nhận được một bộ phận giả in XNUMXD là một bản sao hoàn hảo của cánh tay của Người Sắt, siêu anh hùng yêu thích của bệnh nhân nhỏ. Nó nhẹ hơn, rẻ hơn và quan trọng nhất là được lắp hoàn hảo hơn những bộ phận giả thông thường.
Ước mơ của y học là làm cho mọi bộ phận cơ thể bị thiếu có thể được thay thế bằng một bộ phận nhân tạo tương đương trong công nghệ 3D, điều chỉnh mô hình đã tạo theo yêu cầu của một bệnh nhân cụ thể. Những "phụ tùng thay thế" được cá nhân hóa như vậy được in với giá cả phải chăng sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong y học hiện đại.
Nghiên cứu về hệ thống ảnh ba chiều tiếp tục với sự cộng tác của các bác sĩ từ nhiều chuyên khoa. Họ đã xuất hiện ứng dụng đầu tiên với giải phẫu người và những bác sĩ đầu tiên sẽ tìm hiểu về công nghệ ảnh ba chiều của tương lai. Mô hình 3D đã trở thành một phần của y học hiện đại và cho phép bạn phát triển các phương pháp điều trị tốt nhất trong sự riêng tư của văn phòng của bạn. Trong tương lai, các công nghệ ảo sẽ giải quyết nhiều vấn đề khác mà y học đang cố gắng đấu tranh. Nó sẽ chuẩn bị cho các thế hệ bác sĩ mới, và sẽ không có giới hạn cho việc truyền bá khoa học và kiến thức.
