Y học mạnh dạn tiếp cận các kỹ thuật ảo

Một năm trước, bác sĩ thần kinh Wendell Gibby đã tiến hành phẫu thuật cột sống thắt lưng bằng kính Microsoft HoloLens. Sau khi áp dụng chúng, bác sĩ nhìn thấy cột sống của bệnh nhân, được chiếu như một đường trượt trên bề mặt cơ thể.

Để xác định chính xác vị trí đĩa đệm gây đau cột sống, hình ảnh chụp cộng hưởng từ (MRI) và chụp cắt lớp vi tính (CT) của bệnh nhân được tải vào phần mềm, sau đó sẽ hiển thị cột sống ở dạng 3D.

Trước đó một năm, Tiến sĩ Shafi Ahmed đã sử dụng Google Glass để phát trực tiếp ca phẫu thuật của một bệnh nhân ung thư. Hai máy ảnh 360 độ và nhiều ống kính được đặt xung quanh phòng, cho phép sinh viên y khoa, bác sĩ phẫu thuật và khán giả xem và nghe những gì đang xảy ra trong quá trình phẫu thuật và học cách tách chính xác khối u khỏi các mô khỏe mạnh xung quanh.

Ở Pháp, vỏ não thị giác gần đây đã được phẫu thuật cho một bệnh nhân đeo kính thực tế ảo (-) trong quá trình phẫu thuật. Đặt bệnh nhân trong thế giới ảo cho phép các bác sĩ đánh giá theo thời gian thực (tức là trong quá trình phẫu thuật) hoạt động của các vùng não và các kết nối não chịu trách nhiệm cho các chức năng cá nhân. Cho đến nay, vẫn chưa thể thực hiện điều này trên bàn mổ. Người ta đã quyết định sử dụng kính thực tế ảo theo cách này để tránh tình trạng bệnh nhân bị mất thị lực hoàn toàn, một mắt đã bị mất thị lực do căn bệnh này.

Wendell Gibby mặc HoloLens

Hoạt động và đào tạo bác sĩ

Các ví dụ trên cho thấy kỹ thuật ảo đã ổn định như thế nào trong thế giới y học. Các ứng dụng đầu tiên của VR trong chăm sóc sức khỏe có từ đầu những năm 90. Hiện nay, các giải pháp như vậy thường được sử dụng nhiều nhất khi cần trực quan hóa các dữ liệu y tế phức tạp (đặc biệt là trong hoạt động và lập kế hoạch của chúng), trong giáo dục và đào tạo (hình dung về giải phẫu và chức năng trong mô phỏng nội soi), trong nội soi ảo, tâm lý và phục hồi chức năng, và y học từ xa .

Trong giáo dục y tế, hình ảnh tương tác, động và hình ảnh 1971D có lợi thế rất lớn so với những cuốn sách cổ điển. Một ví dụ là một khái niệm do chính phủ Hoa Kỳ tài trợ cho phép truy cập vào dữ liệu hình ảnh chi tiết của con người (CT, MRI và phẫu thuật lạnh). Nó được thiết kế để nghiên cứu giải phẫu, tiến hành nghiên cứu hình ảnh và tạo ra các ứng dụng (giáo dục, chẩn đoán, lập kế hoạch điều trị và mô phỏng). Bộ sưu tập Virtual Man hoàn chỉnh bao gồm 1 hình ảnh ở độ phân giải 15mm và kích thước 5189 GB. Virtual Woman bao gồm 0,33 hình ảnh (độ phân giải 40 mm) và nặng khoảng XNUMX GB.

Thêm vào môi trường học tập ảo yếu tố cảm giác cho phép học sinh rèn luyện các kỹ năng từ rất sớm, chưa phát triển. Bằng cách nhấn một nút, họ hầu như có thể làm đầy ống tiêm và làm trống nó, và trong thực tế ảo “cảm nhận” khi ống tiêm chạm vào da, cơ hoặc xương - một mũi tiêm vào túi khớp mang lại cảm giác hoàn toàn khác với việc đâm kim. vào mô mỡ. Trong quá trình hoạt động, mọi chuyển động đều có những hậu quả riêng, đôi khi rất nghiêm trọng. Điều quan trọng là cắt ở đâu và sâu như thế nào và chọc thủng ở đâu để không làm tổn thương các dây thần kinh và tĩnh mạch. Ngoài ra, trong áp lực về thời gian, khi thường phải mất vài phút để cứu một bệnh nhân, thì kỹ năng thực hành của một bác sĩ cũng đáng quý. Đào tạo trên một trình mô phỏng ảo cho phép bạn cải thiện kỹ thuật của mình mà không gây nguy hiểm cho sức khỏe của bất kỳ ai.

Các bài thuyết trình ảo có thể áp dụng cho giai đoạn tiếp theo của sự nghiệp chuyên môn của bác sĩ, chẳng hạn như nội soi ảo cho phép bạn mô phỏng một cuộc "đi bộ" xuyên qua cơ thể và thâm nhập vào các mô mà không cần các xét nghiệm xâm lấn. Điều tương tự cũng áp dụng cho phẫu thuật máy tính. Trong phẫu thuật thông thường, bác sĩ chỉ nhìn thấy bề mặt, và rất tiếc, chuyển động của dao mổ là không thể thay đổi được. . Thông qua việc sử dụng VR, anh ta có thể nhìn thấy bên dưới bề mặt và đưa ra quyết định dựa trên kiến ​​thức bổ sung từ các nguồn khác.

Giữa cá heo và lễ đăng quang của Elizabeth II

Một liệu pháp thử nghiệm cho những người bị tâm thần phân liệt đã được phát triển tại Đại học Oxford. Điều này cho phép họ đối mặt với một hình đại diện ảo đại diện cho giọng nói than vãn trong đầu họ. Sau những giai đoạn thử nghiệm đầu tiên, kết quả rất đáng khích lệ. Các nhà nghiên cứu tiến hành một thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên đã so sánh liệu pháp này với các hình thức tư vấn truyền thống. Họ phát hiện ra rằng sau mười hai tuần, các hình đại diện có hiệu quả hơn trong việc giảm ảo giác thính giác. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Lancet Psychiatry đã theo dõi 150 bệnh nhân người Anh mắc chứng tâm thần phân liệt trong khoảng 75 năm và trải qua ảo giác thính giác dai dẳng và đáng lo ngại trong hơn một năm. Trong số này, XNUMX chiếc đã được chuyển giao. liệu pháp avatarvà 75 phương pháp truyền thống được sử dụng. Cho đến nay, ảnh đại diện đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc giảm ảo giác thính giác. Nếu nghiên cứu sâu hơn chứng minh thành công, liệu pháp avatar có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong cách hàng triệu người được điều trị. những người bị rối loạn tâm thần на калым świat.

Câu lạc bộ bơi cá heo

Từ những năm 70, một số nhà nghiên cứu đã mô tả tác dụng điều trị tích cực của việc bơi cùng cá heo, đặc biệt là đối với người tàn tật. Tuy nhiên, cái gọi là liệu pháp cá heo nó có những mặt trái của nó. Đầu tiên, nó có thể quá đắt đối với nhiều người. Thứ hai, ý tưởng cho mọi người vào hồ chứa động vật bị mắc kẹt đã bị các nhà môi trường chỉ trích là tàn nhẫn. Marijka Schöllema, người Hà Lan, nảy ra ý tưởng chuyển hướng sang công nghệ thực tế ảo. Do cô ấy tạo ra Câu lạc bộ bơi cá heo mang đến trải nghiệm thực tế ảo 360 độ. Dự án hiện đang sử dụng một chiếc điện thoại thông minh Samsung S7 gắn trên kính lặn với các yếu tố in 3D để tạo ra một chiếc tai nghe thực tế ảo đầy ngẫu hứng.

Công nghệ thực tế ảo lý tưởng cho đối phó với rối loạn lo âu. Một trong những phương pháp hiệu quả nhất là liệu pháp tiếp xúc - bệnh nhân tiếp xúc với chất kích thích gây lo lắng, nhưng mọi thứ diễn ra trong điều kiện được kiểm soát chặt chẽ, mang lại cảm giác an toàn. Thực tế ảo cho phép bạn đối mặt với nỗi sợ hãi về không gian mở, gần gũi hoặc bay. Một người có thể đối mặt với một tình huống khó khăn đối với anh ta, trong khi nhận ra rằng anh ta không thực sự tham gia vào nó. Trong các nghiên cứu điều trị chứng sợ độ cao, 90% bệnh nhân có sự cải thiện.

Việc sử dụng VR trong phục hồi chức năng thần kinh có thể là cơ hội cho bệnh nhân đột quỵcho phép họ đạt được kết quả điều trị nhanh hơn và trở lại cuộc sống bình thường. Công ty Thụy Điển MindMaze đã tạo ra một nền tảng dựa trên kiến ​​thức trong lĩnh vực phục hồi chức năng thần kinh và khoa học nhận thức. Các chuyển động của bệnh nhân được camera theo dõi và hiển thị dưới dạng ảnh đại diện 3D. Sau đó, các bài tập tương tác được lựa chọn riêng, sau một chuỗi lặp lại thích hợp, sẽ kích thích sự kích hoạt lại các kết nối thần kinh bị hư hỏng và kích hoạt các kết nối mới.

Các nhà khoa học từ Mỹ, Đức và Brazil mới đây đã công bố kết quả của một nghiên cứu trong đó XNUMX bệnh nhân bị liệt nửa người (liệt tứ chi) đã được xử lý bằng một bộ VR và một bộ xương ngoài. Thực tế ảo mô phỏng hoạt động vận động và bộ xương ngoài di chuyển chân của bệnh nhân theo tín hiệu não. Tất cả các bệnh nhân trong nghiên cứu lấy lại một số cảm giác và kiểm soát chuyển động bên dưới tủy sống bị thương. Vì vậy, đã có một sự tái tạo đáng kể của các tế bào thần kinh.

Startup Brain Power đã tạo ra một công cụ hỗ trợ người tự kỷ. Đây là một Google Glass được cải tiến - chẳng hạn như với phần mềm đặc biệt sử dụng. hệ thống nhận biết cảm xúc. Phần mềm thu thập dữ liệu hành vi, xử lý và cung cấp phản hồi dưới dạng tín hiệu giọng nói và hình ảnh đơn giản, dễ hiểu cho người đeo (hoặc người chăm sóc). Loại thiết bị này giúp trẻ tự kỷ học ngôn ngữ, quản lý hành vi và phát triển các kỹ năng xã hội — ví dụ: nó giải mã trạng thái cảm xúc của người khác và sau đó trên màn hình, sử dụng các biểu tượng cảm xúc, "nói" cho trẻ biết người kia đang nói gì. cảm thấy.

Đổi lại, dự án được thiết kế để mang lại những ký ức sống động những người đang đấu tranh với chứng mất trí nhớ. Điều này được thực hiện thông qua một loạt các bài tập vui nhộn sử dụng công nghệ kỹ thuật số và kính 3D. Đó là một nỗ lực để nhớ lại những ký ức dựa trên những sự kiện quan trọng mà một người bị sa sút trí tuệ có thể đã trải qua trong suốt cuộc đời của họ. Các nhà thiết kế hy vọng rằng đây sẽ là một dịp để kết nối với những người khác và cải thiện sức khỏe của bạn. Các thử nghiệm được mô tả bởi The Guardian đã tạo ra một mô phỏng thực tế ảo dựa trên lễ đăng quang của Nữ hoàng Elizabeth II vào năm 1953, dành cho cư dân của Vương quốc Anh. Sự kiện được tái hiện bằng cách sử dụng các bức tranh, diễn viên, trang phục thời kỳ và các đạo cụ đại diện. Bối cảnh là phố Islington ở Bắc London.

Công ty khởi nghiệp Deep Stream VR có trụ sở tại California, đưa bệnh nhân vào thế giới ảo, nơi họ có thể “đắm mình” trong khi theo dõi cuộc phiêu lưu của các anh hùng, đã đạt được hiệu quả trong việc giảm đau khoảng 60-70%. Giải pháp này tỏ ra hiệu quả trong nhiều loại thủ thuật y tế khác nhau, từ thủ thuật nha khoa đến thay băng. Tuy nhiên, đây không phải là khái niệm đau ảo nổi tiếng nhất trên thế giới.

Trong hơn hai thập kỷ, những người tiên phong về VR và họa sĩ Hunter Hoffman và David Patterson, các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington, đã và đang chứng minh khả năng độc đáo của VR. giảm đau cấp tính. Sáng tạo mới nhất của họ thế giới ảo khiến bệnh nhân chú ý từ cơn đau đến một môi trường ảo băng giá được tắm trong màu xanh và trắng lạnh giá. Công việc duy nhất của gã bệnh hoạn ở đó là ... ném tuyết vào lũ chim cánh cụt. Thật kỳ lạ, kết quả đã tự nói lên - những người bị bỏng giảm đau hơn 35-50% khi đắm mình trong VR so với khi dùng một liều thuốc giảm đau vừa phải. Ngoài các bệnh nhân ở bệnh viện trẻ em, các nhà nghiên cứu cũng làm việc với các cựu binh sĩ Mỹ bị bỏng do chiến đấu và chống chọi với chứng rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD).

Hình ảnh từ một ứng dụng VR được thiết kế để điều trị bỏng.

Ung thư bắt ngay

Nó chỉ ra rằng các kỹ thuật ảo hóa thậm chí có thể giúp phát hiện sớm ung thư. Phát hiện khối u bằng kính hiển vi tiêu chuẩn là một quá trình phức tạp và tốn nhiều thời gian. Tuy nhiên, Google Research đã được giới thiệu vào tháng 2018 năm XNUMX. Kính hiển vi ARcó thể xác định các tế bào ung thư trong thời gian thực với sự trợ giúp bổ sung của máy học.

Phía trên máy ảnh, tương tác với thuật toán AI, là màn hình AR (thực tế tăng cường) hiển thị dữ liệu khi phát hiện sự cố. Nói cách khác, kính hiển vi sẽ tìm kiếm các tế bào ung thư ngay sau khi bạn đặt một mẫu vào đó. Hệ thống này cuối cùng có thể được sử dụng để chẩn đoán các bệnh khác như bệnh lao và bệnh sốt rét.

Kính hiển vi AR phát hiện các thay đổi bệnh lý

Lợi nhuận không còn ảo nữa

Năm ngoái, công ty nghiên cứu Grand View Research ước tính giá trị của thị trường toàn cầu đối với các giải pháp VR và AR trong y học là 568,7 triệu USD, tương ứng với tốc độ tăng trưởng hàng năm là 29,1%. Theo các nhà phân tích, thị trường này sẽ vượt quá 2025 tỷ đô la vào năm 5. Sự tăng trưởng nhanh chóng như vậy của lĩnh vực này là do sự phát triển ngày càng tăng của phần cứng và phần mềm thực tế ảo và tăng cường, cũng như sự ra đời của công nghệ vào các lĩnh vực y học mới.

Liệu pháp VR Dolphin: 

Trailer Wild Dolphin UnderwaterVR

Báo cáo phát hiện tế bào ung thư của AR:

Phát hiện ung thư trong thời gian thực với Máy học