Быстрое восстановление и высокоточные операции: виртуальная реальность на страже здоровья

Интернет-технологии изменили наш мир. А каких прорывов ждать от дополненной реальности и как она может помочь сохранить здоровье? Об этом — в нашем материале.

2 219

Выбор редакции

Последние 10-15 лет истории человечества связаны со взрывным ростом компьютерных технологий и с увеличением их доступности практически в любой точке мира. Сегодня больше половины всех жителей Земли являются активными пользователями интернета.

 

Более того, последние несколько лет ознаменовались бурным развитием искусственного интеллекта. Теперь голосовые помощники могут записать нас к парикмахеру (а потом вовремя напомнить об этом), управлять умным домом и заказывать еду.

 

По мнению специалистов, следующий прорыв следует ожидать в области виртуальной реальности (VR). О том, как решения VR способны изменить медицину и повысить эффективность здравоохранения, рассказал Федор Мушенок, научный сотрудник лаборатории Philips Research Lab Rus.

 

Федор, расскажите, что в принципе представляет собой технология виртуальной реальности?

 

Виртуальная реальность это набор технологий, которые подменяют реальное физическое окружение на полностью созданное компьютером. Обязательный элемент VR возможность взаимодействия с выдуманным миром.

 

Поскольку большую часть информации об окружающей среде мы получаем посредством зрения, то и виртуальная реальность прежде всего ориентирована на создание визуального образа воображаемого мира.

 

Отмечу, что в виртуальной реальности физические законы могут быть полностью подменены. К примеру, брошенный мяч, вопреки закону гравитации, не будет падать вниз, а зависнет в воздухе либо взлетит вверх.

 

Какие основные виды виртуальной реальности существуют сегодня?

 

Есть множество вариаций на тему виртуальной реальности. К примеру, в дополненной реальности (augmented reality, AR) окружающая среда не меняется, а лишь дополняется полезной графической информацией и текстовыми подсказками.

 

В смешанной реальности (mixed reality, MR) действительность и виртуальный мир связаны и могут взаимодействовать друг с другом. В качестве примера смешанной реальности можно назвать некогда популярную игру Pokemon Go, в которой игроки видят одновременно реальный мир и виртуальных персонажей.

 

Другим воплощением виртуальной реальности стала опосредованная реальность (mediated reality), в которой человек получает измененную информацию об окружающем мире. Так, недавно были предложены очки, которые способны блокировать рекламу.

 

Если вы их надеваете, то все уличные баннеры будут закрашены в серый цвет. В целом в этой активно развивающейся области пока нет устоявшихся определений и названий.

 

Поэтому часто все перечисленные технологии объединяют в один термин xR (x-Reality), где «x» означает любую форму изменения окружающей действительности.

 

Как технология виртуальной реальности применяется в сфере здравоохранения? Как она помогает заботиться о пациентах?

 

— Здравоохранение  одна из сфер, где ожидается наибольший эффект от развития и внедрения xR. Это коснется как работы врачей, так и пациентов. К примеру, технологии виртуальной реальности могут помочь людям, перенесшим инсульт.

 

Им предлагается выполнять в виртуальном мире специально подобранные упражнения, которые направлены на восстановление утраченных двигательных навыков, таких как захват предмета, его перемещение и другие действия, требующие развитой моторики.

 

Быстрое восстановление и высокоточные операции: виртуальная реальность на страже здоровья

Гибридная операционная комната с аппаратами Philips на основе технологий дополненной реальности / Пресс-служба Philips

 

По оценкам экспертов, эффективность таких тренировок не ниже, чем при очных занятиях под руководством опытного специалиста. Тем более с помощью таких решений пациенты могут проходить реабилитацию самостоятельно на дому.

 

В то же время выполнение упражнений с применением xR сделает программы реабилитации доступнее, а технологии машинного обучения позволят подбирать тренировку с учетом индивидуальных особенностей каждого пациента.

 

Другой пример носимые устройства для слабовидящих людей, которые могут транслировать визуальный образ окружающего мира в другой вид сенсорных ощущений.

 

Это может быть голосовое описание или тактильные ощущения. Такое устройство поможет ориентироваться на улице. По сути, это тоже xR технология, в которой один тип сенсорных ощущений создается на основе другого.

 

Виртуальная и дополненная реальность также применяется во время реабилитации пациентов, переживших потерю конечности. Многие из них после операции испытывают боль и ощущение напряженных мышц в той части тела, которой уже нет.

 

В этом случае врачи обращаются к технологиям дополненной реальности, чтобы люди могли увидеть свою потерянную руку или ногу и смогли постепенно перестроить работу мозга так, чтобы снизить ощущение постоянного напряжения.

 

А как такие технологии могут изменить работу врача?

 

В этом случае xR технологии становятся уникальным средством визуализации данных о пациентах. Современные методы магнитно-резонансной и компьютерной томографии получают трехмерную подробную модель тела пациента.

 

Но как отобразить трехмерную модель на листе бумаги? Сейчас она послойно распечатывается на пленке, которую затем рассматривает и анализирует врач. У этого представления данных есть свои недостатки.

 

Во-первых, распечатанные снимки не позволяют приблизить и подробно рассмотреть интересующие врача участки. Во-вторых, изображения могут быть распечатаны только в одной из проекций.

 

В то же время взгляд с другого ракурса может быть гораздо более информативным. В-третьих, на распечатанном снимке будут представлены детали обо всех тканях, даже если специалисту нужно увидеть только одну из них.

 

Все эти недостатки можно устранить, если представить результаты МРТ в виртуальной реальности. Представьте, что врач надевает VR-очки, где видит результаты МР-исследования, то есть объемную модель тела пациента.

 

Затем он приближает интересующий его участок и отключает отображение не интересующих его тканей и рассматривает его со всех сторон. К примеру, с помощью VR специалисты могут визуализировать только сосуды головного мозга и увидеть очаг поражения или атеросклерозные бляшки.

 

Насколько полезными могут стать технологии виртуальной реальности в области хирургии?

 

Дополненная реальность может стать неотъемлемым элементом при высокотехнологичных хирургических вмешательствах. К примеру, операции на позвоночнике требовали больших операционных ран на теле пациента, поскольку врачу необходимо видеть не только весь оперируемый участок позвоночника, но и прилегающую область.

 

Такие вмешательства были достаточно травматичными, часто сопровождались осложнениями и требовали долгой реабилитации. Эти недостатки можно нивелировать в случае малоинвазивных операций, во время которых все манипуляции выполняются через небольшие разрезы.

 

Быстрое восстановление и высокоточные операции: виртуальная реальность на страже здоровья

Быстрое восстановление и высокоточные операции: виртуальная реальность на страже здоровья

Хирургическая навигационная технология Philips на основе дополненной реальности / Пресс-служба Philips

 

Поскольку область видимости значительно ограничена, врач использует для координации своих действий рентгеновские снимки, получаемые в режиме реального времени. Обычно информация с рентгеновских снимков выводится на экраны мониторов, размещенных рядом с пациентом.

 

Пару лет назад компания Philips предложила первое в мире решение для рентгенхирургии с использованием технологии дополненной реальности. Во время операции врач видит не только операционное поле, но и спроецированное изображение твердых тканей пациента.

 

Это помогает ему оценивать расположение хирургических инструментов и планировать свои действия. Тем самым сокращается время операций и увеличивается точность всех действий хирурга, что положительно сказывается на эффективности вмешательств.

 

Поделитесь своими прогнозами: на какие области здравоохранения технологии VR и AR окажут наибольшее влияние?

 

Технологии виртуальной реальности помогут сформировать новый взгляд на работу врачей и помощь пациентам. Я ожидаю, что в ближайшие лет пять мы увидим повсеместное распространение xR в разных сферах нашей жизни, в том числе в здравоохранении.

 

Этому будет способствовать широкая доступность средств разработки и создания xR для большого круга специалистов и энтузиастов. Уже сейчас мы можем создавать виртуальную реальность с помощью смартфона, а многие программные инструменты доступны для бесплатного пользования.

 

Поэтому я убежден, что со временем xR-технологии станут все чаще и активнее использоваться врачами в клинической практике.

 

Особенно широко дополненная реальность будет применяться в рентгенохирургии и сердечно-сосудистых операциях, где медицинским работникам необходимо иметь максимально полную информацию о пациенте в режиме реального времени и более точно выполнять инвазивные процедуры.

Naked Science Facebook VK Twitter
Philips Research
3Статьи
Лаборатория Philips в «Сколково» – часть глобальной научно-исследовательской сети Philips Research, одной из крупнейших частных исследовательских организаций в мире. Более 1250 ученых работают в 10 лабораториях в нескольких локациях в Европе, Северной Америке, Китае, Индии, Африке и России. Работа российского подразделения интегрирована в глобальные исследовательские проекты компании.
2 219
Комментарии
Аватар пользователя Николай Николаев
2 ч
Роскосмос выкупил права на Маски (Илоны) шоу?
4 ч
Не либерасты,а либерастуты,и это очередное "БУДЕТ,ТАК...

Колумнисты

Физтех
116Статей
Сколтех
45Статей
Discovery Channel
33Статьи
Комментарии

Быстрый вход

Или авторизуйтесь с помощью:

на сайте, чтобы оставить комментарий.
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку