La medicina arriba amb valentia a les tècniques virtuals

Fa un any, el neuroradiòleg Wendell Gibby va realitzar una cirurgia a la columna lumbar amb ulleres Microsoft HoloLens. Després d'aplicar-los, el metge va veure la columna vertebral del pacient, projectada com una diapositiva sobre la superfície del cos.

Per identificar la ubicació del disc que causava dolor a la columna vertebral, es van carregar imatges de ressonància magnètica (MRI) i tomografia computada (TC) del pacient al programari, que després va representar la columna en 3D.

Un any abans, el doctor Shafi Ahmed va utilitzar Google Glass per transmetre en directe la cirurgia d'un pacient amb càncer. Es van col·locar dues càmeres de 360 ​​graus i nombroses lents al voltant de la sala, que van permetre als estudiants de medicina, cirurgians i espectadors veure i escoltar el que passava durant el procediment i aprendre a separar correctament el tumor del teixit sa circumdant.

A França, recentment es va operar l'escorça visual en un pacient que portava ulleres de realitat virtual (-) durant l'operació. Col·locar un pacient en un món virtual va permetre als metges avaluar el treball de les regions cerebrals i les connexions cerebrals responsables de les funcions individuals en temps real (és a dir, durant la cirurgia). Fins ara, no s'ha pogut realitzar a la taula d'operacions. Es va decidir utilitzar d'aquesta manera ulleres de realitat virtual per tal d'evitar la pèrdua total de visió del pacient, que ja havia perdut la visió d'un ull a causa de la malaltia.

Wendell Gibby amb HoloLens

Operacions i formació de metges

Els exemples anteriors mostren com les tècniques virtuals ja s'han instal·lat al món de la medicina. Les primeres aplicacions de la realitat virtual a la sanitat es remunten a principis dels anys noranta. Actualment, aquestes solucions s'utilitzen més sovint en la necessitat de visualitzar dades mèdiques complexes (especialment en operacions i la seva planificació), en educació i formació (visualització d'anatomia i funcions en simuladors laparoscòpics), en endoscòpia virtual, psicologia i rehabilitació i telemedicina. .

En educació mèdica, les visualitzacions interactives, dinàmiques i en 1971D tenen un gran avantatge respecte als atles de llibres clàssics. Un exemple és un concepte finançat pel govern dels EUA que dóna accés a dades detallades d'imatges humanes (TC, ressonància magnètica i crioseccions). Està dissenyat per estudiar anatomia, dur a terme investigacions per imatge i crear aplicacions (educatives, diagnòstiques, planificació de tractaments i simulació). La col·lecció completa de Virtual Man conté 1 imatges amb una resolució d'15 mm i 5189 GB de mida. Virtual Woman consta de 0,33 imatges (resolució 40 mm) i pesa uns XNUMX GB.

Afegir a un entorn virtual d'aprenentatge elements sensorials permet als estudiants practicar habilitats molt primerenques, però no desenvolupades. En prémer un botó, virtualment poden omplir la xeringa i buidar-la i, en realitat virtual, "sentir" quan la xeringa colpeja la pell, els músculs o l'os: una injecció a la bossa de l'articulació dóna una sensació completament diferent a la d'enganxar una agulla. al teixit adipós. Durant l'operació, cada moviment té les seves conseqüències, de vegades molt greus. És important on i a quina profunditat tallar i on fer punxades per no danyar els nervis i les venes. A més, amb la pressió del temps, quan sovint es triguen minuts a salvar un pacient, les habilitats pràctiques d'un metge valen el seu pes en or. Entrenar en un simulador virtual et permet millorar la teva tècnica sense posar en perill la salut de ningú.

Les presentacions virtuals són aplicables a la següent etapa de la carrera professional d'un metge, per exemple endoscòpia virtual permet simular un "passeig" pel cos i la penetració als teixits sense proves invasives. El mateix s'aplica a la cirurgia informàtica. En la cirurgia convencional, el metge només veu la superfície, i el moviment del bisturí és, malauradament, irreversible. . Mitjançant l'ús de la realitat virtual, és capaç de veure sota la superfície i prendre decisions basant-se en coneixements addicionals d'altres fonts.

Entre dofins i a la coronació d'Isabel II

A la Universitat d'Oxford s'ha desenvolupat una teràpia experimental per a persones amb esquizofrènia. Això els permet trobar-se cara a cara amb un avatar virtual que representa les veus que ploren al seu cap. Després de les primeres etapes de la prova, els resultats són encoratjadors. Els investigadors que van dur a terme un assaig controlat aleatoritzat van comparar aquesta teràpia amb les formes tradicionals d'assessorament. Van descobrir que després de dotze setmanes, els avatars eren més efectius per reduir les al·lucinacions auditives. L'estudi, publicat a The Lancet Psychiatry, va seguir 150 pacients britànics que havien patit esquizofrènia durant uns vint anys i van experimentar al·lucinacions auditives persistents i inquietants durant més d'un any. D'aquests, s'han lliurat 75. teràpia amb avatari 75 van utilitzar mètodes tradicionals. Fins ara, s'ha demostrat que els avatars són efectius per reduir les al·lucinacions auditives. Si més investigacions tenen èxit, la teràpia amb avatar podria revolucionar la manera com es tracten milions de persones. persones amb psicosi en un món diferent.

Club de natació Dofins

Des dels anys 70, alguns investigadors han descrit els efectes terapèutics positius de nedar amb dofins, especialment per a les persones amb discapacitat. No obstant això, l'anomenat teràpia amb dofins té els seus inconvenients. En primer lloc, pot ser massa car per a moltes persones. En segon lloc, la idea que la gent entri a les piscines d'animals atrapats ha estat criticada com a cruel pels ecologistes. L'holandesa Marijka Schöllema va tenir la idea de recórrer a la tecnologia de realitat virtual. Creat per ella Club de natació Dofins ofereix una experiència de realitat virtual de 360 ​​graus. Actualment, el projecte utilitza un telèfon intel·ligent Samsung S7 muntat en ulleres de busseig amb elements impresos en 3D per crear un auricular de realitat virtual improvisat.

Les tecnologies de realitat virtual són ideals tractar els trastorns d'ansietat. Un dels mètodes més efectius és la teràpia d'exposició: el pacient està exposat a un irritant que provoca ansietat, però tot passa en condicions estrictament controlades, donant una sensació de seguretat. La realitat virtual et permet enfrontar-te a la por a l'espai obert, la proximitat o el vol. Una persona pot enfrontar-se a una situació difícil per a ell, mentre s'adona que realment no hi participa. En estudis que van tractar la fòbia a les altures, es va observar una millora en el 90% dels pacients.

L'ús de la realitat virtual en rehabilitació neurològica podria ser una oportunitat per a pacients amb ictuspermetent-los aconseguir resultats terapèutics més ràpids i tornar a la vida normal. L'empresa sueca MindMaze ha creat una plataforma basada en el coneixement en l'àmbit de la neurorehabilitació i la ciència cognitiva. Les càmeres segueixen els moviments del pacient i es mostren com un avatar en 3D. A continuació, es seleccionen individualment exercicis interactius que, després d'una sèrie adequada de repeticions, estimulen la reactivació de connexions neuronals danyades i l'activació de noves.

Científics dels EUA, Alemanya i el Brasil han publicat recentment els resultats d'un estudi en què vuit pacients amb paraplegia (paràlisi de les extremitats) va ser tractat amb un kit de realitat virtual i un exoesquelet. La realitat virtual va simular l'activitat motora i l'exoesquelet va moure les cames dels pacients d'acord amb els senyals cerebrals. Tots els pacients de l'estudi van recuperar certa sensació i control del moviment per sota de la medul·la espinal lesionada. Així que hi va haver una regeneració important de les neurones.

La startup Brain Power ha creat una eina suport a persones amb autisme. Es tracta d'un Google Glass millorat, amb un programari especial que utilitza, per exemple. sistema de reconeixement d'emocions. El programari recopila dades de comportament, les processa i proporciona comentaris en forma de senyals visuals i de veu senzills i comprensibles al portador (o al cuidador). Aquest tipus d'equips ajuden els nens amb autisme a aprendre el llenguatge, gestionar el comportament i desenvolupar habilitats socials; per exemple, desxifra l'estat emocional d'una altra persona i després en una pantalla, utilitzant emoticones, "explica" al nen el que diu l'altra persona. se sent.

Al seu torn, el projecte està dissenyat per portar records vius persones que pateixen demència. Això es fa mitjançant una sèrie d'exercicis divertits amb tecnologia digital i ulleres 3D. Es tracta d'un intent de recordar records basats en esdeveniments significatius que una persona amb demència pugui haver experimentat durant la seva vida. Els dissenyadors esperen que això serveixi com una ocasió per connectar amb altres persones i millorar el vostre benestar. Les proves descrites per The Guardian van crear una simulació de realitat virtual basada en la coronació de la reina Isabel II el 1953, destinada als residents del Regne Unit. L'acte es va recrear amb pintures, actors, vestits d'època i accessoris representatius. El fons era el carrer Islington al nord de Londres.

La startup de Califòrnia Deep Stream VR, que porta els pacients a un món virtual on poden "submergir-se" mentre veuen les aventures de l'heroi, ha aconseguit eficàcia per reduir el dolor al voltant del 60-70%. La solució va demostrar ser eficaç en diversos tipus de procediments mèdics, des de procediments dentals fins a canvis de vestimenta. Tanmateix, aquest no és el concepte de dolor virtual més famós del món.

Durant més de dues dècades, els pioners i pintors de la realitat virtual Hunter Hoffman i David Patterson, investigadors de la Universitat de Washington, han estat demostrant la capacitat única de la realitat virtual. alleujament del dolor agut. La seva darrera creació món virtual que porta l'atenció del pacient del dolor a un entorn virtual glaçat banyat de blau i blanc fred. L'única feina del malalt allà és... llançar boles de neu als pingüins. Curiosament, els resultats parlen per si mateixos: les persones amb cremades van experimentar un 35-50% menys de dolor quan estaven immerses en VR que amb una dosi moderada d'analgèsics. A més dels pacients d'hospitals infantils, els investigadors també van treballar amb antics soldats nord-americans que van patir cremades de combat i van lluitar amb el trastorn d'estrès postraumàtic (TEPT).

Imatge d'una aplicació de realitat virtual dissenyada per tractar cremades.

Càncer atrapat de seguida

Resulta que les tècniques de virtualització fins i tot poden ajudar a la detecció precoç del càncer. La detecció de tumors mitjançant un microscopi estàndard és un procés complex i que requereix molt de temps. Tanmateix, Google Research es va presentar l'abril de 2018. Microscopi ARque és capaç d'identificar cèl·lules canceroses en temps real amb l'ajuda addicional de l'aprenentatge automàtic.

A sobre de la càmera, que interactua amb l'algoritme d'IA, hi ha una pantalla AR (realitat augmentada) que mostra dades quan es detecta un problema. En altres paraules, el microscopi busca cèl·lules canceroses tan bon punt hi poses una mostra. El sistema podria ser utilitzat per diagnosticar altres malalties com la tuberculosi i la malària.

Microscopi AR que detecta canvis patològics

El benefici ja no és del tot virtual

L'any passat, l'empresa d'investigació Grand View Research va estimar el valor del mercat global de solucions de RV i AR en medicina en 568,7 milions de dòlars, la qual cosa representa una taxa de creixement anual del 29,1%. Segons els analistes, aquest mercat hauria de superar els 2025 milions de dòlars l'any 5. Un creixement tan ràpid d'aquest sector es deu al desenvolupament progressiu del maquinari i programari de realitat virtual i augmentada, així com a la introducció de tecnologies en noves àrees de la medicina.

Teràpia de dofins VR: 

Tràiler Wild Dolphin UnderwaterVR

Informe de detecció de cèl·lules canceroses per AR:

Detecció de càncer en temps real amb aprenentatge automàtic