Аббревиатуры AR и VR ассоциируются, прежде всего, с игровой индустрией. В действительности, технология дополненной реальности, как и виртуальной, изначально разрабатывались для военно-промышленного комплекса. Волею судьбы, игры стали полигоном для тестирования возможностей инновационного оборудования. Потенциал использования AR и VR намного шире, что наглядно подтверждают современные примеры применение технологии в медицине. Давайте ознакомимся с ними!

Как VR и AR используют в хирургии

Виртуальная реальность используется в учебно-образовательных целях для симуляции сложных хирургических операций. Существуют программы, в которых будущий врач может упражняться на цифровых пациентах. Отсутствие высокочувствительных джойстиков, в точности повторяющих амплитуду движений пальцев, тормозит развитие индустрии. С другой стороны, надев очки виртуальной реальности, интерны и ординаторы могут наблюдать за операцией, не посещая операционную. Высокоточная съемка 360о камерами с аудио-сопровождением позволяет передать все тонкости процедуры. Среди компаний, которые первыми предложили данную методику, стали Medical Realities:

Существуют обучающие проекты, возможности которых выходят далеко за рамки видеосъемки с высоким разрешением. С помощью томографии создается индивидуальная анатомическая послойная модель органов. Врач, используя очки дополненной реальности, может наблюдать за операцией и по собственному усмотрению, переключаться между слоями изображения – такой подход позволяет изучить то, как реагируют органы в разных плоскостях. Специальное ПО отслеживает положение хирурга и органов в пространстве, степень их деформации.

Врачи Варшавского Института кардиологии пошли еще дальше. Специалисты воспользовались возможностями технологии дополненной реальности для устранения тромбоза коронарной артерии. Хирург использовал налобный оптический монитор и доработанные очки Google Glass. Оборудование проецировало в режиме реального времени результаты ангиографии. В результате, врач видел рентгеновское изображение кровеносных сосудов поверх рабочей области, что увеличивало точность манипуляций.

В испанской клинике Gregorio Marañon применяются те же технологии: хирурги используют очки дополненной реальности – систему HoloSurg. Устройство позволяет не только накладывать на рабочую область результаты КТ и рентгена, но и выводит на экран вспомогательную информацию: историю болезни, МРТ, показатели жизнедеятельности пациента. Врач управляет прибором с помощью интерактивных взмахов руками и голосовых команд. Примечательно, что аппарат одновременно осуществляет запись происходящего, которая ретранслируется на мониторы для обучения стажеров.

VR и AR, как инструмент психотерапии

Посттравматическое стрессовое расстройство – серьезный недуг, которым страдают люди, перенесшие сильный стресс и психологическое потрясение, нарушавшее их мировосприятие. Чаще всего, пациенты перенесли физическое насилие, пострадали в ДТП, пережили стихийное бедствие либо усаствовали в военном конфликте. Тахикардия, панические атаки, асоциальное поведение, тревога, синдром навязчивых состояний – лишь толика симптомов. Самостоятельно справиться с возникшими осложнениями многим не под силу, поэтому в дело вступают профессиональные психотерапевты.

Когда консервативное лечение не помогает, прибегают к использованию VR-гарнитуры. Погружение человека в виртуальную среду, симулирующую локацию и обстоятельства, в которых он получил психологическую травму – не самый гуманный способ, но единственный действенный метод заставить пациента разобраться в себе и справиться с проблемой. Отмечено, что VR-очки в сочетании с терапевтической беседой успешно помогают справиться с фобиями, и учат пострадавших контролировать себя.

VR для диагностики неврологических заболеваний

Использование VR-очков и специально написанных сценариев для них – относительно простой и дешевый, но при этом эффективный и точный инструмент для проведения неврологических тестов. Болезнь Паркинсона и прочие серьезные отклонения в развитии могут быть диагностированы на ранних стадиях. Для этого пациента погружают в виртуальную среду, в которой его виртуальное положение в пространстве меняется; специальные сенсоры отслеживают изменение положения тела в физическом мире, при этом внутреннее ухо помогает поддерживать правильный баланс.

Если человек легко выходит из равновесия и не способен его заново приобрести, значит, есть повод обратиться к специалисту. Пионерами в данном направлении стали ученые Сибирского медицинского университета и  Томского политехнического университета.

Дополненная реальность, как обезболивающее

Несмотря на то, что формулировка кажется странной, очки дополненной реальности в действительности могут облегчить болевой синдром пациентов. На поврежденные участки тела или конечности накладывается виртуальное «здоровее» изображение, которое видно как в очках, так и проецируется на специальные мониторы. Методика отлично показала себя во время лечения пациентов с фантомными болями.

Доброжелательные изображения и сюжеты на экране очков помогают пациентам отвлечься от неприятных ощущений, повысить болевой порог или, и вовсе, избавиться от боли. Последний пример относится к больным, которые лишились конечностей. В очках они видят себя здоровыми – программа дорисовывает утерянную конечность, а контроллеры позволяют имитировать движения нею. Таким образом, многим удается «виртуально» изменить положение руки или ноги, после чего навсегда избавится от боли.

Метод придумали шведские ученые Технического университета Чалмерса.

Дополненная реальность для инвазивных процедур

В компании AccuVein разработали сканер, который просвечивает кожу и на основе полученных данных проецирует на ее поверхность вены, их разветвления и мельчайшие кровеносные сосуды. Технология призвана упростить забор крови, сведя ошибки врачей и медсестер к минимуму. По статистике, свыше 40% процедур по установке капельниц, введению лекарств внутривенно и забору анализов осуществляются не с первой попытки, в то время как дополненная реальность сможет повысить эффективность в три раза.

VR-очки для управления экзоскелетом

Инженеры и ученые активно работают над созданием экзоскилета для людей с нарушением в работе опорно-мышечного аппарата. По замыслу специалистов, устройство, напичканное датчиками, сможет считывать мысленные сигналы с помощью электроэнцефалограммы в режиме реального времени. Чтобы направить мысли в правильное русло, пациентам предложат VR-очки.

Дополненная и виртуальная реальность для обмана мозговой деятельности

В медицине существует термин «плацебо». Чтобы его понять, достаточно представить ситуацию, когда внушают, что таблетка поможет избавиться от неприятных ощущений. На самом деле медикаментозный препарат является пустышкой, но благодаря действию условных рефлексов, мозг самостоятельно настраивает организм на желаемый эффект, что положительно сказывается на состоянии пациента. Это работает следующим образом: больной регулярно принимает лекарства и мозг постепенно привыкает к их действиям, зная, чего ожидать от следующей дозы, поэтому реакция на «пустышку» часто аналогична – центр мозговой активности автоматически воспроизводит знакомый эффект.

Дополненная реальность позволяет показать пациенту, как защитные клетки организма уничтожают бактерии и вирусы, тем самым задействовав в мозгу представление об их работе. В свою очередь, VR может перенести больного в вымышленный мир, где он здоров, а его друзья и близкие находятся рядом, как ни в чем не бывало. Ожидается, что подобный метод ускорит выздоровление и настроит человека на правильный лад.

Дополненная реальность в образовательных целях

Мы уже говорили о том, что очки виртуальной реальности дают возможность смотреть обучающие видеотрансляции операций с 360 градусным обзором. В ARnatomy подошли к вопросу образования стажеров с другой стороны – инженеры промаркировали учебный набор костей, после чего создали программное обеспечение, распознающее штрих-код и по желанию оператора проецирующее информацию о предмете на экраны гарнитуры. Оптическое распознавание в сочетании с очками дополненной реальности превратило изучение элементов скелета в интерактивный процесс, который легко усваивается.

В компании Vipaar сосредоточились не на интернах, а на ассистентах и главврачах. Инженеры создали АR-очки, которые снимают происходящее в хирургической палате и ретранслируют удаленному хирургу, а то в свою очередь, используя AR-очки, может корректировать действия врача, работающего в операционной – его руки проецируются на дисплей первого специалиста, попутно осуществляется звуковая коммуникация.

Уже сегодня очевидно, что дополненная реальность в сочетании с VR технологиями способна видоизменить медицину в привычном её виде. Оставайтесь с нами, чтобы не пропустить революцию в индустрии здравоохранения.

Другие интересные статьи