Budoucnost chirurgie: Jak AR a VR vylepší moderní medicínu

Technologie přetváří každý aspekt našeho života. Jednou týdně v Budoucnostzkoumáme inovace v důležitých oblastech, od zemědělství po dopravu, a co budou znamenat v následujících letech a desetiletích.

Případ byl komplikovaný: endoprotéza ramene k řešení pokročilého případu artritidy postihující pacientovu glenoidální část – kulovou část kulového kloubu v rameni. Aby chirurg zvládl případ co nejefektivněji, chtěl pomoc od těch nejlepších. Ale to nejlepší bylo fyzicky na půl světa daleko. Co dělat?

Ortoped Thomas Gregory ze svého operačního sálu ve Francii uklouzl na a Microsoft Hololens 2 náhlavní soupravu a zavolal třem kolegům v Brazílii, Belgii a Jižní Africe. Procházeli hologramy pacienta a společně mluvili v ordinaci; díval se, jak Gregory otevřel pacientovi ramenní kloub, Stephen Roche, Bruno Gobbato a Jean Florin Ciornohac navrhl různé svorky a alternativní cesty a pozoroval Gregoryho technika. Společně proměnili trochu chirurgie ve výkladní skříň technologií.

Tato operace však nebyl žádný sci-fi film, ani to nebyl sen PR spinmastera. Ve skutečnosti se to odehrálo jen před pár týdny, v Nemocnice Avicenne AP-HP v Bobigny ve Francii – a to je jen začátek.

Dnes: Operace AR je již tady

"Hololens je jako a chytrý telefon pro chirurgii je to výkonnostní a informační nástroj, který posouvá chirurgii do nové éry,“ vysvětlil Gregory během panelu, který zorganizoval s Microsoftem, aby šířil informace o síle smíšená realita pro medicínu. Mnoho z toho, co chirurg dělá, zahrnuje mentální gymnastiku, řekl: Uchovávání si mentálních obrázků 2D tabulek a rentgenových snímků, zatímco člověk prochází kroky v hlavě a dává pozor na červené vlajky.

Rozšířená realita z toho může ubrat část zátěže – je víc než jen zábavná hra pro fanoušky Pokémonů, jinými slovy. AR může velmi efektivně pomoci lékařům naplánovat zákrok a provést jej co nejefektivněji.

„Pro chirurga je to téměř GPS,“ řekl Tom McGuiness, výkonný viceprezident pro zdravotnictví společnosti Microsoft. Igor Sauer, přednosta experimentální chirurgie v nemocnici Charité v Německu je dalším nadšeným zastáncem této technologie. Tradiční chirurg uchovává 3D obrazy v její hlavě a mentálně je porovnává se skutečnou osobou ležící před ní, vysvětlil Sauer. Tato lékařka má jasnou potřebu obrazového vedení a zároveň potřebuje nerušený výhled na práci, která je před ní. AR může nabídnout přesně to - ne zítra nebo příští rok, ale právě teď.

Existují i ​​další výhody, vysvětlil Massimo Chessa, kardiolog z nemocnice San Donato v Itálii. Obrázky jsou mnohem jasnější než slova a pomáhají překonat jazykové bariéry, o kterých jste pravděpodobně nevěděli.

"Chirurgové mluví jiným jazykem, skutečným 3D jazykem," řekl Chessa. „Protože jsou zvyklí pracovat s 3D strukturami. Ale jsem kardiolog. Vystudoval jsem 2D kardiologa a poté jsem se stal 3D intervencí.“ Smíšená realita mu umožňuje mluvit stejným jazykem jako jeho podpůrní chirurgové, což zlepšuje kvalitu péče o pacienty.

Gregory skutečně věří technice natolik, že věří postavili zařízení ve své nemocnici, aby umožnil chirurgům odkudkoli na světě seznámit se s holografickými osvědčenými postupy a silou smíšené reality.

Zítra: Školení budoucích lékařů se zcela novými nástroji

Asistovaná chirurgie vypadá jako konečná realizace této technologie, ale je to jen první krok. Jakýkoli chirurg (snad kromě Dr. Strange) vám řeknou, že ocení extra sadu očí během obzvláště náročné operace. Ale co další informace? Sauer řekl, že on a jeho oddělení experimentální chirurgie zkoumají způsoby, jak překrýt věci, jako je anatomická hloubka informace přímo do zorného pole, „aby vznikl dojem, že při vyšetřování prosvítá orgánem baterka to,“ řekl.

"Skoro jako mít rozšířené oči," dodal Gregory.

Další zajímavé pokroky spočívají ve výuce, která vyžaduje pozorování. To se provádí tradičně osobně: Vzpomeňte si na klasický Rembrandtův obraz, “Lekce anatomie.Sauer řekl, že jeho tým pracoval na objemových záznamech chirurgie, což umožnilo budoucím studentům nejen studovat videokazetu, ale procházet se po trojrozměrné virtuální rekreaci operačního sálu sám.

Samotné obrázky však nejsou dostatečným školením, zejména pro specializovanější formy chirurgie. Člověk se učí praxí, že? Virtuální realita se jeví jako ideální platforma, která umožní potenciálnímu chirurgovi zdokonalit své dovednosti, ale bez pocitu dotyku, aniž byste cítili, jak skalpel proniká kůží nebo cinkání čepele o kost, je to kousek skládačky ztracený.

Zadejte hmatovou odezvu, stejnou technologii, která vám v řidičské hře umožní cítit rachot silnice pod vašimi koly. Základní VR používá pokročilou formu toho – kinestetickou zpětnou vazbu, versus pouhá kožní haptika – aby nechal chirurga cítit, co to je rádi operují s přesností na milimetr s použitím různých běžně dostupných zařízení, od rukavic po hmatové zbraně.

„Přesnost, kterou potřebujeme v chirurgii, je na jiné úrovni, než jakou potřebujete k simulaci zvednutí míče nebo rozsvícení světla,“ řekl mi generální ředitel a spoluzakladatel Richard Vincent. Také citoval práci na vytvoření virtuální verze pacienta: V ideálním případě, když je chirurg připraven operovat fyzické vás, tucetkrát přestřihne virtuální verzi. "Pokud vás nemohu naučit, jaké to je udělat něco špatně a udělat to správně, jak se můžete přenést do skutečného světa a udělat to?"

Dále pak průsečík špičkových technologií umožní kompletní transformaci v doslovnou špičku operačního sálu.

"A.I. a rozšířená realita by mohla zásadně změnit způsob, jakým provádíme určité procedury,“ teoretizoval Sauer. Představte si možnosti prostorové detekce orgánů v reálném čase, as umělá inteligence analyzuje pacienta na stole a zvýrazní obrys jater pro chirurga, aby se zajistilo, že již tak delikátní zákrok bude proveden co nejpřesněji. Mohly by být možné zásadní nové formy léčby. V blízké budoucnosti se lékaři budou moci pohybovat po škálovatelné 3D virtuální verzi pacient studuje problém ze všech úhlů, než navrhne nejméně invazivní a nejbezpečnější postup možný. Vlastní operaci by mohli provádět roboti, nebo alespoň řízená, přesná robotická ramena. To je cesta dolů, i když… ne?

"To samozřejmě není nic, co zítra uděláme," řekl Sauer. "Ale možná den poté."

Doporučení redakce

• Budoucnost sportu: Jak biometrická data a A.I. způsobí revoluci v atletice