3D sa medisina: virtual na mundo at mga bagong teknolohiya

Hanggang ngayon, naiugnay namin ang virtual reality sa mga laro sa computer, isang pangarap na mundo na nilikha para sa libangan. May naisip ba na ang isang bagay na pinagmumulan ng kasiyahan ay maaaring maging isa sa mga diagnostic tool sa medisina sa hinaharap? Ang mga aksyon ba ng mga doktor sa virtual na mundo ay magiging mas mahusay na mga espesyalista? Magagawa ba nilang makisali sa pakikipag-ugnayan ng tao sa isang pasyente kung natutunan nila ito sa pamamagitan ng pakikipag-usap lamang sa isang hologram?

Ang pag-unlad ay may sariling mga batas - pinagkadalubhasaan natin ang mga bagong larangan ng agham, lumilikha ng mga bagong teknolohiya. Madalas na nangyayari na gumagawa tayo ng isang bagay na orihinal na may ibang layunin, ngunit nakahanap ng bagong gamit para dito at pinalawak ang orihinal na ideya sa iba pang larangan ng agham.

Ito ang nangyari sa mga laro sa kompyuter. Sa simula ng kanilang pag-iral, sila ay pinagmumulan lamang ng libangan. Nang maglaon, nakita kung gaano kadali ang teknolohiyang ito para sa mga kabataan, nilikha ang mga larong pang-edukasyon na pinagsama ang entertainment at pag-aaral upang gawin itong mas kawili-wili. Salamat sa pag-unlad, sinubukan ng kanilang mga tagalikha na gawin ang mga nilikhang mundo bilang totoo hangga't maaari, na makamit ang mga bagong posibilidad sa teknolohiya. Ang resulta ng mga aktibidad na ito ay mga laro kung saan ang kalidad ng imahe ay ginagawang imposible na makilala ang fiction mula sa realidad, at ang virtual na mundo ay nagiging napakalapit sa tunay na tila binibigyang buhay ang ating mga pantasya at pangarap. Ang teknolohiyang ito na ilang taon na ang nakalilipas ay nahulog sa mga kamay ng mga siyentipiko na nagsisikap na gawing makabago ang proseso ng pagsasanay sa mga doktor ng isang bagong henerasyon.

Magsanay at magplano

Sa buong mundo, ang mga medikal na paaralan at unibersidad ay nahaharap sa isang seryosong hadlang sa pagtuturo ng medisina at mga kaugnay na agham sa mga mag-aaral - ang kakulangan ng biological na materyal para sa pag-aaral. Bagama't madaling gumawa ng mga cell o tissue sa mga laboratoryo para sa mga layunin ng pananaliksik, ito ay nagiging mas problema. tumatanggap ng mga katawan para sa pananaliksik. Sa panahong ito, ang mga tao ay mas malamang na iligtas ang kanilang mga katawan para sa mga layunin ng pananaliksik. Mayroong maraming kultura at relihiyon na mga dahilan para dito. Kaya ano ang dapat matutunan ng mga mag-aaral? Hindi kailanman mapapalitan ng mga figure at lecture ang direktang pakikipag-ugnayan sa exhibit. Sinusubukang makayanan ang problemang ito, isang virtual na mundo ang nilikha na nagbibigay-daan sa iyo upang matuklasan ang mga lihim ng katawan ng tao.

Virtual na imahe ng puso at thoracic vessel.

Martes 2014, ang prof. Mark Griswold mula sa Case Western Reserve University sa USA, nakibahagi sa pag-aaral ng isang holographic presentation system na dadalhin ang user sa isang virtual na mundo at pinapayagan siyang makipag-ugnayan dito. Bilang bahagi ng mga pagsubok, makikita niya ang mundo ng mga hologram sa nakapaligid na katotohanan at magtatag ng pakikipag-ugnayan sa virtual na mundo sa ibang tao - isang computer projection ng isang tao sa isang hiwalay na silid. Ang parehong partido ay maaaring makipag-usap sa isa't isa sa virtual reality nang hindi nakikita ang isa't isa. Ang resulta ng karagdagang pakikipagtulungan sa pagitan ng unibersidad at mga kawani nito sa mga siyentipiko ay ang unang prototype na aplikasyon para sa pag-aaral ng anatomya ng tao.

Ang paglikha ng isang virtual na mundo ay nagbibigay-daan sa iyong muling likhain ang anumang istraktura ng katawan ng tao at ilagay ito sa isang digital na modelo. Sa hinaharap, posible na lumikha ng mga mapa ng buong organismo at galugarin ang katawan ng tao sa anyo ng isang hologram, nanonood sa kanya mula sa lahat ng panig, tuklasin ang mga lihim ng paggana ng mga indibidwal na organo, pagkakaroon sa harap ng kanyang mga mata ng isang detalyadong larawan ng mga ito. Ang mga mag-aaral ay makakapag-aral ng anatomy at physiology nang walang pakikipag-ugnayan sa isang buhay na tao o sa kanyang patay na katawan. Bukod dito, kahit na ang isang guro ay magagawang magsagawa ng mga klase sa anyo ng kanyang holographic projection, wala sa isang partikular na lugar. Ang mga temporal at spatial na paghihigpit sa agham at pag-access sa kaalaman ay mawawala, tanging ang pag-access sa teknolohiya ang mananatiling posibleng hadlang. Ang virtual na modelo ay magbibigay-daan sa mga surgeon na matuto nang hindi kinakailangang magsagawa ng mga operasyon sa isang buhay na organismo, at ang katumpakan ng display ay lilikha ng tulad ng isang kopya ng katotohanan na magiging posible na matapat na kopyahin ang mga katotohanan ng isang tunay na pamamaraan. kasama na ang mga reaksyon ng buong katawan ng pasyente. Virtual operating room, digital na pasyente? Hindi pa ito naging pedagogical achievement!

Ang parehong teknolohiya ay magbibigay-daan sa pagpaplano ng mga partikular na pamamaraan ng operasyon para sa mga partikular na tao. Sa pamamagitan ng maingat na pag-scan sa kanilang mga katawan at paglikha ng holographic na modelo, malalaman ng mga doktor ang tungkol sa anatomy at sakit ng kanilang pasyente nang hindi nagsasagawa ng mga invasive na pagsusuri. Ang mga susunod na yugto ng paggamot ay binalak sa mga modelo ng mga may sakit na organo. Kapag nagsimula ng isang tunay na operasyon, lubos nilang malalaman ang katawan ng taong inoperahan at walang makakagulat sa kanila.

Pagsasanay sa isang virtual na modelo ng katawan ng pasyente.

Hindi papalitan ng teknolohiya ang contact

Gayunpaman, ang tanong ay lumitaw, maaari bang mapalitan ang lahat ng teknolohiya? Walang magagamit na paraan ang papalit sa pakikipag-ugnayan sa isang tunay na pasyente at sa kanyang katawan. Imposibleng ipakita sa digital ang sensitivity ng mga tissue, ang kanilang istraktura at pagkakapare-pareho, at higit pa sa mga reaksyon ng tao. Posible bang digital na magparami ng sakit at takot ng tao? Sa kabila ng mga pagsulong sa teknolohiya, ang mga batang doktor ay kailangan pa ring makipagkilala sa mga totoong tao.

Hindi walang dahilan, ilang taon na ang nakalilipas, inirerekomenda na dumalo ang mga medikal na estudyante sa Poland at sa buong mundo mga sesyon sa mga tunay na pasyente at bumuo ng kanilang mga relasyon sa mga tao, at ang mga akademikong kawani, bilang karagdagan sa pagkuha ng kaalaman, ay natututo din ng empatiya, pakikiramay at paggalang sa mga tao. Madalas na nangyayari na ang unang tunay na pagpupulong ng mga medikal na estudyante sa isang pasyente ay nangyayari sa panahon ng internship o internship. Napunit mula sa akademikong katotohanan, hindi nila magawang makipag-usap sa mga pasyente at makayanan ang kanilang mahihirap na emosyon. Hindi malamang na ang karagdagang paghihiwalay ng mga mag-aaral mula sa mga pasyente na dulot ng bagong teknolohiya ay magkakaroon ng positibong epekto sa mga batang doktor. Tutulungan ba natin silang manatiling tao sa pamamagitan ng paglikha ng mahuhusay na propesyonal? Pagkatapos ng lahat, ang isang doktor ay hindi isang artisan, at ang kapalaran ng isang taong may sakit ay higit na nakasalalay sa kalidad ng pakikipag-ugnayan ng tao, sa tiwala na mayroon ang pasyente sa kanyang doktor.

Noong unang panahon, ang mga pioneer ng medisina—kung minsan kahit na lumalabag sa etika—ay nakakuha ng kaalaman batay lamang sa pakikipag-ugnayan sa katawan. Ang kasalukuyang kaalamang medikal ay talagang resulta ng mga paghahanap na ito at pag-usisa ng tao. Gaano pa kahirap na kilalanin ang katotohanan, hindi pa rin talaga alam ang anuman, na gumawa ng mga pagtuklas, umaasa lamang sa sariling karanasan! Maraming mga surgical treatment ang ginawa sa pamamagitan ng trial and error, at kahit na minsan ito ay nagwawakas ng trahedya para sa pasyente, walang ibang paraan.

Kasabay nito, ang pakiramdam ng eksperimento sa katawan at sa buhay na tao sa ilang paraan ay nagturo ng paggalang sa pareho. Dahil dito, iniisip ko ang bawat nakaplanong hakbang at gumawa ng mahihirap na desisyon. Maaari bang magturo ng parehong bagay ang isang virtual na katawan at isang virtual na pasyente? Ang pakikipag-ugnay ba sa isang hologram ay magtuturo sa mga bagong henerasyon ng mga doktor ng paggalang at pakikiramay, at ang pakikipag-usap sa isang virtual na projection ay makakatulong sa pagbuo ng empatiya? Ang isyung ito ay kinakaharap ng mga siyentipiko na nagpapatupad ng mga digital na teknolohiya sa mga medikal na unibersidad.

Walang alinlangan, ang kontribusyon ng mga bagong teknikal na solusyon sa edukasyon ng mga doktor ay hindi maaaring labis na tantiyahin, ngunit hindi lahat ay maaaring mapalitan ng isang computer. Ang digital reality ay magbibigay-daan sa mga espesyalista na makatanggap ng perpektong edukasyon, at papayagan din silang manatiling "tao" na mga doktor.

Visualization ng teknolohiya ng hinaharap - isang modelo ng katawan ng tao.

I-print ang mga modelo at detalye

Sa mundong medisina, marami nang mga teknolohiya ng imaging na itinuturing na kosmiko ilang taon na ang nakalilipas. Kung ano ang nasa kamay natin Mga 3D rendering ay isa pang lubhang kapaki-pakinabang na tool na ginagamit sa paggamot ng mahihirap na kaso. Bagama't medyo bago ang mga 3D printer, ilang taon na silang ginagamit sa medisina. Sa Poland, ang mga ito ay pangunahing ginagamit sa pagpaplano ng paggamot, kasama. operasyon sa puso. Ang bawat depekto sa puso ay isang malaking hindi alam, dahil walang dalawang kaso ang magkapareho, at kung minsan ay mahirap para sa mga doktor na mahulaan kung ano ang maaaring ikagulat nila pagkatapos buksan ang dibdib ng isang pasyente. Ang mga teknolohiyang available sa amin, tulad ng magnetic resonance imaging o computed tomography, ay hindi maaaring tumpak na ipakita ang lahat ng mga istruktura. Samakatuwid, may pangangailangan para sa isang mas malalim na pag-unawa sa katawan ng isang partikular na pasyente, at ang mga doktor ay nagbibigay ng pagkakataong ito sa tulong ng XNUMXD na mga imahe sa isang screen ng computer, na higit pang isinalin sa mga spatial na modelo na gawa sa silicone o plastic.

Ang mga Polish cardiac surgery center ay gumagamit ng paraan ng pag-scan at pagmamapa ng mga istruktura ng puso sa mga 3D na modelo sa loob ng ilang taon, batay sa kung aling mga operasyon ang binalak.. Kadalasan nangyayari na ang spatial na modelo lamang ang nagpapakita ng problema na magugulat sa siruhano sa panahon ng pamamaraan. Ang magagamit na teknolohiya ay nagpapahintulot sa amin na maiwasan ang mga ganitong sorpresa. Samakatuwid, ang ganitong uri ng pagsusuri ay nakakakuha ng higit at higit pang mga tagasuporta, at sa hinaharap, ang mga klinika ay gumagamit ng mga 3D na modelo sa pagsusuri. Ginagamit ng mga espesyalista sa ibang larangan ng medisina ang teknolohiyang ito sa katulad na paraan at patuloy itong ginagawa.

Ang ilang mga sentro sa Poland at sa ibang bansa ay nagsasagawa na ng pagpapayunir gamit ang buto o vascular endoprostheses naka-print gamit ang 3D na teknolohiya. Ang mga orthopedic center sa buong mundo ay 3D printing prosthetic limbs na perpektong akma sa isang partikular na pasyente. At, mahalaga, ang mga ito ay mas mura kaysa sa mga tradisyonal. Noong nakaraan, napanood ko nang may damdamin ang isang sipi mula sa isang ulat na nagpapakita ng kuwento ng isang batang lalaki na naputulan ng braso. Nakatanggap siya ng XNUMXD-printed prosthesis na perpektong replika ng braso ng Iron Man, ang paboritong superhero ng maliit na pasyente. Ito ay mas magaan, mas mura at, pinaka-mahalaga, perpektong akma kaysa sa mga karaniwang prostheses.

Ang pangarap ng medisina ay gawin ang bawat nawawalang bahagi ng katawan na maaaring mapalitan ng isang artipisyal na katumbas sa 3D na teknolohiya, pagsasaayos ng ginawang modelo sa mga kinakailangan ng isang partikular na pasyente. Ang nasabing personalized na "mga ekstrang bahagi" na naka-print sa isang abot-kayang presyo ay magbabago ng modernong gamot.

Ang pananaliksik sa hologram system ay nagpapatuloy sa pakikipagtulungan sa mga manggagamot mula sa maraming specialty. Lumilitaw na sila unang apps na may anatomya ng tao at ang mga unang doktor ay matututo tungkol sa holographic na teknolohiya ng hinaharap. Ang mga 3D na modelo ay naging bahagi ng modernong gamot at nagbibigay-daan sa iyong bumuo ng pinakamahusay na mga paggamot sa privacy ng iyong opisina. Sa hinaharap, malulutas ng mga virtual na teknolohiya ang maraming iba pang mga problema na sinusubukang labanan ng gamot. Maghahanda ito ng mga bagong henerasyon ng mga doktor, at walang limitasyon sa paglaganap ng agham at kaalaman.