3D en medicina: món virtual i noves tecnologies
Fins ara, hem associat la realitat virtual amb els jocs d'ordinador, un món oníric creat per a l'entreteniment. Algú ha pensat que alguna cosa que és font de plaer podria convertir-se en una de les eines de diagnòstic de la medicina en el futur? Les accions dels metges al món virtual faran millors especialistes? Podrien participar en la interacció humana amb un pacient si ho aprenguessin parlant només amb un holograma?
El progrés té les seves pròpies lleis: estem dominant noves àrees de la ciència, creant noves tecnologies. Sovint passa que creem alguna cosa que originàriament tenia un propòsit diferent, però li trobem un nou ús i estenem la idea original a altres àrees de la ciència.
Això és el que va passar amb els jocs d'ordinador. Al principi de la seva existència, se suposa que només eren una font d'entreteniment. Més tard, veient amb quina facilitat aquesta tecnologia trobava el seu camí als joves, es van crear jocs educatius que combinaven l'entreteniment amb l'aprenentatge per fer-lo més interessant. Gràcies al progrés, els seus creadors van intentar que els mons creats fossin el més reals possible, aconseguint noves possibilitats tecnològiques. El resultat d'aquestes activitats són jocs en què la qualitat de la imatge fa impossible distingir la ficció de la realitat, i el món virtual s'acosta tant al real que sembla donar vida a les nostres fantasies i somnis. Va ser aquesta tecnologia la que fa uns anys va caure en mans de científics que intentaven modernitzar el procés de formació dels metges d'una nova generació.
Entrenar i planificar
A tot el món, les escoles de medicina i les universitats s'enfronten a un greu obstacle per ensenyar medicina i ciències relacionades als estudiants: la manca de material biològic per estudiar. Tot i que és fàcil produir cèl·lules o teixits als laboratoris amb finalitats d'investigació, això és cada cop més un problema. entitats receptores de recerca. Avui dia, les persones tenen menys probabilitats de salvar els seus cossos amb finalitats de recerca. Hi ha moltes raons culturals i religioses per a això. Aleshores, què han d'aprendre els estudiants? Les xifres i les conferències mai substituiran el contacte directe amb l'exposició. Intentant fer front a aquest problema, es va crear un món virtual que permet descobrir els secrets del cos humà.
Imatge virtual del cor i dels vasos toràcics.
dimarts 2014, prof. Mark Griswold de la Case Western Reserve University dels EUA, va participar en l'estudi d'un sistema de presentació hologràfica que porta l'usuari a un món virtual i li permet interactuar amb ell. Com a part de les proves, va poder veure el món dels hologrames a la realitat circumdant i establir contacte al món virtual amb una altra persona: una projecció informàtica d'una persona en una habitació separada. Les dues parts podrien parlar entre elles en realitat virtual sense veure's. El resultat de la col·laboració entre la universitat i el seu personal amb els científics va ser el primer prototip d'aplicacions per a l'estudi de l'anatomia humana.
La creació d'un món virtual permet recrear qualsevol estructura del cos humà i situar-la en un model digital. En el futur, serà possible crear mapes de tot l'organisme i explorar el cos humà en forma d'holograma, observant-lo des de tots els costats, explorant els secrets del funcionament dels òrgans individuals, tenint davant els ulls una imatge detallada d'ells. Els estudiants podran estudiar anatomia i fisiologia sense contacte amb una persona viva o el seu cadàver. A més, fins i tot un professor podrà fer classes en forma de la seva projecció hologràfica, sense estar en un lloc determinat. Les restriccions temporals i espacials a la ciència i l'accés al coneixement desapareixeran, només l'accés a la tecnologia continuarà sent una possible barrera. El model virtual permetrà als cirurgians aprendre sense haver de fer operacions sobre un organisme viu, i la precisió de la visualització crearà una còpia de la realitat tal que serà possible reproduir fidelment les realitats d'un procediment real. incloent les reaccions de tot el cos del pacient. Quiròfan virtual, pacient digital? Això encara no s'ha convertit en un èxit pedagògic!
La mateixa tecnologia permetrà planificar procediments quirúrgics específics per a persones concretes. En escanejar acuradament el seu cos i crear un model hologràfic, els metges podran conèixer l'anatomia i la malaltia del seu pacient sense realitzar proves invasives. Les properes etapes del tractament es planificaran en models d'òrgans malalts. Quan inicien una operació real, coneixeran perfectament el cos de l'operat i res els sorprendrà.
Formació sobre una maqueta virtual del cos del pacient.
La tecnologia no substituirà el contacte
Tanmateix, sorgeix la pregunta, es pot substituir tot per la tecnologia? Cap mètode disponible substituirà el contacte amb un pacient real i amb el seu cos. És impossible mostrar digitalment la sensibilitat dels teixits, la seva estructura i consistència, i encara més les reaccions humanes. És possible reproduir digitalment el dolor i la por humans? Malgrat els avenços tecnològics, els metges joves encara hauran de conèixer gent real.
No debades, fa uns quants anys, es va recomanar que hi assistís estudiants de medicina de Polònia i d'arreu del món sessions amb pacients reals i formar les seves relacions amb les persones, i que el personal acadèmic, a més d'adquirir coneixements, també aprengui empatia, compassió i respecte per les persones. Sovint passa que la primera reunió real d'estudiants de medicina amb un pacient es produeix durant una pràctica o pràctiques. Arrancats de la realitat acadèmica, són incapaços de parlar amb els pacients i fer front a les seves emocions difícils. És poc probable que la separació més gran dels estudiants dels pacients causada per les noves tecnologies tingui un impacte positiu en els metges joves. Els ajudarem a seguir sent éssers humans creant professionals excel·lents? Després de tot, un metge no és un artesà, i el destí d'una persona malalta depèn en gran mesura de la qualitat del contacte humà, de la confiança que el pacient té en el seu metge.
Fa molt de temps, els pioners de la medicina —de vegades fins i tot violant l'ètica— van adquirir coneixements només a partir del contacte amb el cos. El coneixement mèdic actual és en realitat el resultat d'aquestes cerques i la curiositat humana. Quant més difícil era conèixer la realitat, encara sense saber res realment, fer descobriments, basant-se només en la pròpia experiència! Molts tractaments quirúrgics es van desenvolupar per assaig i error, i encara que de vegades això va acabar tràgicament per al pacient, no hi havia cap altra sortida.
Al mateix temps, aquest sentit de l'experimentació sobre el cos i la persona viva va ensenyar d'alguna manera el respecte per tots dos. Això em va fer pensar en cada pas planificat i prendre decisions difícils. Un cos virtual i un pacient virtual poden ensenyar el mateix? El contacte amb un holograma ensenyarà a les noves generacions de metges respecte i compassió, i parlar amb una projecció virtual ajudarà a desenvolupar l'empatia? Aquest problema s'enfronten els científics que implementen tecnologies digitals a les universitats mèdiques.
Sens dubte, no es pot sobreestimar l'aportació de noves solucions tècniques a la formació dels metges, però no tot es pot substituir per un ordinador. La realitat digital permetrà als especialistes rebre una educació ideal, i també els permetrà seguir sent metges “humans”.
Visualització de la tecnologia del futur: un model del cos humà.
Imprimeix models i detalls
A la medicina mundial, ja hi ha moltes tecnologies d'imatge que es consideraven còsmiques fa uns anys. El que tenim a mà Representacions 3D és una altra eina molt útil utilitzada en el tractament de casos difícils. Tot i que les impressores 3D són relativament noves, fa diversos anys que s'utilitzen en medicina. A Polònia, s'utilitzen principalment en la planificació del tractament, incl. Cirurgia cardíaca. Cada defecte cardíac és una gran incògnita, perquè no hi ha dos casos iguals i, de vegades, els metges tenen dificultats per predir què els pot sorprendre després d'obrir el pit d'un pacient. Les tecnologies de què disposem, com ara la ressonància magnètica o la tomografia computada, no poden mostrar amb precisió totes les estructures. Per tant, cal una comprensió més profunda del cos d'un pacient en particular, i els metges ofereixen aquesta oportunitat amb l'ajuda d'imatges XNUMXD a la pantalla d'un ordinador, més traduïdes en models espacials de silicona o plàstic.
Els centres de cirurgia cardíaca polonesos fan servir el mètode d'escaneig i mapeig d'estructures del cor en models 3D des de fa diversos anys, sobre la base dels quals es planifiquen les operacions.. Sovint passa que només el model espacial revela un problema que sorprèn el cirurgià durant el procediment. La tecnologia disponible ens permet evitar aquestes sorpreses. Per tant, aquest tipus d'examen està guanyant cada cop més adeptes i, en el futur, les clíniques utilitzen models 3D en el diagnòstic. Els especialistes d'altres camps de la medicina utilitzen aquesta tecnologia de manera semblant i l'estan desenvolupant constantment.
Alguns centres a Polònia ia l'estranger ja estan duent a terme operacions pioneres amb l'ús endopròtesis òssies o vasculars imprès amb tecnologia 3D. Els centres ortopèdics de tot el món són extremitats protètiques d'impressió en 3D ideals per a un pacient en particular. I, sobretot, són molt més barats que els tradicionals. Fa un temps, vaig veure amb emoció un fragment d'un reportatge que mostrava la història d'un nen amb un braç amputat. Va rebre una pròtesi impresa amb XNUMXD que era una rèplica perfecta del braç d'Iron Man, el superheroi favorit del petit pacient. Era més lleuger, econòmic i, sobretot, perfectament ajustat que les pròtesis convencionals.
El somni de la medicina és fer que cada part del cos que falti que es pugui substituir per un equivalent artificial en tecnologia 3D, ajust del model creat als requisits d'un pacient concret. Aquestes "peces de recanvi" personalitzades impreses a un preu assequible revolucionarien la medicina moderna.
La investigació sobre el sistema d'hologrames continua en col·laboració amb metges de moltes especialitats. Ja apareixen primeres aplicacions amb anatomia humana i els primers metges coneixeran la tecnologia hologràfica del futur. Els models 3D han passat a formar part de la medicina moderna i et permeten desenvolupar els millors tractaments en la privadesa del teu despatx. En el futur, les tecnologies virtuals solucionaran molts altres problemes que la medicina intenta lluitar. Prepararà noves generacions de metges i no hi haurà límits per a la difusió de la ciència i el coneixement.
