Το μέλλον της χειρουργικής: Πώς το AR και το VR θα αναβαθμίσουν τη σύγχρονη ιατρική

οι χειρουργοί φορούν ακουστικά Hololens 2 στο OR
Η επαυξημένη πραγματικότητα κάνει ήδη εισβολές στα χειρουργεία — και το μέλλον αυτής της τεχνολογίας είναι μεταμορφωτικό.Microsoft

Η τεχνολογία αναδιαμορφώνει κάθε πτυχή της ζωής μας. Μία φορά την εβδομάδα σε Το μέλλον του, εξετάζουμε τις καινοτομίες σε σημαντικούς τομείς, από τη γεωργία έως τις μεταφορές, και τι θα σημαίνουν τα επόμενα χρόνια και δεκαετίες.

Περιεχόμενα

  • Σήμερα: Η χειρουργική επέμβαση AR είναι ήδη εδώ
  • Αύριο: Εκπαίδευση μελλοντικών γιατρών με εντελώς νέα εργαλεία

Η περίπτωση ήταν περίπλοκη: Αρθροπλαστική ώμου, για την αντιμετώπιση μιας προχωρημένης περίπτωσης αρθρίτιδας που επηρεάζει τη γληνοειδή του ασθενούς - το σφαιρικό τμήμα της σφαιρικής άρθρωσης στον ώμο. Για να χειριστεί την περίπτωση πιο αποτελεσματικά, ο χειρουργός ήθελε βοήθεια από τους καλύτερους. Αλλά το καλύτερο ήταν σωματικά μισός κόσμος μακριά. Τι να κάνω?

Προτεινόμενα βίντεο

Από το χειρουργείο του στη Γαλλία, ο ορθοπεδικός χειρουργός Thomas Gregory γλίστρησε σε ένα Microsoft Hololens 2 ακουστικά και τηλεφώνησε σε τρεις συναδέλφους στη Βραζιλία, το Βέλγιο και τη Νότια Αφρική. Περπάτησαν μέσα από ολογράμματα του ασθενούς και μίλησαν συλλογικά για το χειρουργείο. κοιτάζοντας κατά μήκος καθώς ο Γκρέγκορι άνοιξε την άρθρωση του ώμου του ασθενούς, ο Στίβεν Ρος, ο Μπρούνο Γκομπάτο και Ο Jean Florin Ciornohac πρότεινε διαφορετικούς σφιγκτήρες και εναλλακτικές διαδρομές και παρατήρησε το Gregory's τεχνική. Μαζί, μετέτρεψαν λίγη χειρουργική επέμβαση σε βιτρίνα τεχνολογίας.

Ωστόσο, αυτή η χειρουργική επέμβαση δεν ήταν κάποια ταινία επιστημονικής φαντασίας, ούτε ήταν το όνειρο ενός PR spinmaster. Στην πραγματικότητα έλαβε χώρα μόλις πριν από λίγες εβδομάδες, στην Νοσοκομείο Avicenne AP-HP στο Bobigny της Γαλλίας — και είναι μόνο η αρχή.

Με συναδέλφους από τον μισό κόσμο να τον παρακολουθούν μέσα από τα μάτια του, ο Thomas Gregory κάνει ορθοπεδική επέμβαση.

Σήμερα: Η χειρουργική επέμβαση AR είναι ήδη εδώ

«Το Hololens είναι σαν ένα smartphone για τη χειρουργική επέμβαση, είναι το εργαλείο απόδοσης και ενημέρωσης που μεταφέρει τη χειρουργική σε μια νέα εποχή», εξήγησε ο Γκρέγκορι, κατά τη διάρκεια ενός πάνελ που διοργάνωσε με τη Microsoft για να διαδώσει τη δύναμη της μικτή πραγματικότητα για ιατρική. Πολλά από αυτά που κάνει ένας χειρουργός περιλαμβάνουν νοητική γυμναστική, είπε: Το να διατηρεί νοητικές εικόνες 2D διαγραμμάτων και ακτίνων Χ ενώ περπατά μέσα από βήματα στο κεφάλι του και προσέχει για κόκκινες σημαίες.

«Είναι σχεδόν ένα GPS για τον χειρουργό».

Η επαυξημένη πραγματικότητα μπορεί να αφαιρέσει μέρος του βάρους από αυτό - είναι κάτι περισσότερο από απλό ένα διασκεδαστικό παιχνίδι για τους θαυμαστές των Pokemon, με άλλα λόγια. Το AR μπορεί πολύ αποτελεσματικά να βοηθήσει τους γιατρούς να σχεδιάσουν μια διαδικασία και να την εκτελέσουν όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά.

«Είναι σχεδόν ένα GPS για τον χειρουργό», δήλωσε ο Tom McGuiness, εκτελεστικός αντιπρόεδρος υγειονομικής περίθαλψης της Microsoft. Igor Sauer, επικεφαλής του πειραματική χειρουργική στο Νοσοκομείο Charité στη Γερμανία, είναι ένας άλλος ενθουσιώδης υποστηρικτής της τεχνολογίας. Μια παραδοσιακή χειρουργός κρατά τρισδιάστατες εικόνες στο κεφάλι της και τις συγκρίνει νοερά με το πραγματικό άτομο που βρίσκεται μπροστά της, εξήγησε ο Sauer. Αυτή η γιατρός έχει ξεκάθαρη ανάγκη για καθοδήγηση εικόνας, την ίδια στιγμή που χρειάζεται μια ανεμπόδιστη θέαση της δουλειάς που έχει μπροστά της. Η AR μπορεί να προσφέρει ακριβώς αυτό — όχι αύριο ή τον επόμενο χρόνο, αλλά τώρα.

Υπάρχουν και άλλα οφέλη, εξήγησε ο Massimo Chessa, επεμβατικός καρδιολόγος στο νοσοκομείο San Donato στην Ιταλία. Οι εικόνες είναι πολύ πιο καθαρές από τις λέξεις και βοηθούν να γεφυρωθούν τα γλωσσικά εμπόδια που πιθανώς δεν γνωρίζατε ότι υπάρχουν.

«Οι χειρουργοί μιλούν μια διαφορετική γλώσσα, μια αληθινή τρισδιάστατη γλώσσα», είπε ο Chessa. «Επειδή έχουν συνηθίσει να εργάζονται με τρισδιάστατες δομές. Αλλά είμαι καρδιολόγος. Εκπαιδεύτηκα ως 2D καρδιολόγος και μετά έγινα τρισδιάστατος παρεμβατικός». Η μικτή πραγματικότητα του επιτρέπει να μιλά την ίδια γλώσσα με τους υποστηρικτές του χειρουργούς, βελτιώνοντας την ποιότητα της φροντίδας των ασθενών.

Πράγματι, ο Gregory πιστεύει στην τεχνολογία τόσο πολύ που πιστεύει κατασκεύασε μια εγκατάσταση στο νοσοκομείο του για να επιτρέψει σε χειρουργούς από οπουδήποτε στον κόσμο να εξοικειωθούν με τις ολογραφικές βέλτιστες πρακτικές και τη δύναμη της μικτής πραγματικότητας.

Αύριο: Εκπαίδευση μελλοντικών γιατρών με εντελώς νέα εργαλεία

Η υποβοηθούμενη χειρουργική επέμβαση φαίνεται σαν η τελική υλοποίηση αυτής της τεχνολογίας, αλλά είναι μόνο το πρώτο βήμα. Οποιοσδήποτε χειρουργός (εκτός ίσως Ο Δρ Strange) θα σας πουν ότι εκτιμούν ένα επιπλέον σύνολο ματιών κατά τη διάρκεια μιας ιδιαίτερα απαιτητικής χειρουργικής επέμβασης. Τι γίνεται όμως με τις επιπλέον πληροφορίες; Ο Sauer είπε ότι ο ίδιος και το πειραματικό τμήμα χειρουργικής του ερευνούν τρόπους για να επικαλύπτουν πράγματα όπως το ανατομικό βάθος πληροφορίες απευθείας στο οπτικό πεδίο, «για να δώσετε την εντύπωση ότι λάμπει ένας φακός μέσα από το όργανο κατά την εξέταση αυτό», είπε.

«Σχεδόν σαν να έχω αυξημένα μάτια», πρόσθεσε ο Γρηγόρης.

Άλλες ενδιαφέρουσες εξελίξεις βρίσκονται στη διδασκαλία, η οποία απαιτεί παρατήρηση. Αυτό γίνεται παραδοσιακά αυτοπροσώπως: Σκεφτείτε τον κλασικό πίνακα του Ρέμπραντ.Το μάθημα της ανατομίας.Ο Sauer είπε ότι η ομάδα του εργαζόταν σε ογκομετρικές καταγραφές της χειρουργικής επέμβασης, επιτρέποντας στους μελλοντικούς μαθητές να το κάνουν όχι απλώς να μελετήσει βιντεοκασέτα αλλά να περπατήσει σε μια τρισδιάστατη εικονική αναψυχή του χειρουργείου εαυτό.

Αλλά οι εικόνες από μόνες τους δεν είναι επαρκής εκπαίδευση, ειδικά για πιο εξειδικευμένες μορφές χειρουργικής επέμβασης. Μαθαίνεις κάνοντας, σωστά; Η εικονική πραγματικότητα φαίνεται σαν μια ιδανική πλατφόρμα για να αφήσετε έναν επίδοξο χειρουργό να βελτιώσει τις δεξιότητές του, αλλά χωρίς αίσθηση αφής, χωρίς να μπορείς να νιώσεις το νυστέρι να διεισδύει στο δέρμα ή το τσούγκρισμα μιας λεπίδας στο κόκκαλο, ένα κομμάτι του παζλ είναι χαμένος.

«Είναι σχεδόν σαν να έχεις αυξημένα μάτια».

Εισαγάγετε απτική ανάδραση, την ίδια τεχνολογία που σας επιτρέπει να νιώσετε το θόρυβο του δρόμου κάτω από τους τροχούς σας σε ένα παιχνίδι οδήγησης. FundamentalVR χρησιμοποιεί την προηγμένη μορφή αυτού - κιναισθητική ανάδραση, έναντι απλών δερματικών απτικών - για να αφήσει έναν χειρουργό να αισθανθεί τι είναι αρέσει η χειρουργική επέμβαση με ακρίβεια ενός χιλιοστού, χρησιμοποιώντας μια ποικιλία από συσκευές εκτός ραφιού, από γάντια έως απτικά όπλα.

«Η ακρίβεια που χρειαζόμαστε στη χειρουργική είναι διαφορετικό επίπεδο από αυτό που χρειάζεσαι για να προσομοιώσεις το να σηκώνεις μια μπάλα ή να ανάβεις ένα φως», μου είπε ο Διευθύνων Σύμβουλος και συνιδρυτής Richard Vincent. Ανέφερε επίσης την εργασία για την κατασκευή μιας εικονικής έκδοσης του ασθενούς: Στην ιδανική περίπτωση, τη στιγμή που ένας χειρουργός είναι έτοιμος να χειρουργήσει το φυσικό σας, θα κόψει την εικονική έκδοση δώδεκα φορές. «Αν δεν μπορώ να σου μάθω πώς είναι να κάνεις κάτι λάθος και να το κάνεις σωστά, πώς μπορείς να μεταφερθείς στον πραγματικό κόσμο και να το κάνεις;»

Πιο κάτω, η διασταύρωση των τεχνολογιών αιχμής θα επιτρέψει την πλήρη μεταμόρφωση στην κυριολεκτική αιχμή του χειρουργείου.

"ΟΛΑ ΣΥΜΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΝΤΑΙ. και η εκτεταμένη πραγματικότητα θα μπορούσε να αλλάξει θεμελιωδώς τον τρόπο που εκτελούμε ορισμένες διαδικασίες», θεωρεί ο Sauer. Φανταστείτε τις δυνατότητες χωρικής ανίχνευσης οργάνων σε πραγματικό χρόνο, όπως τεχνητή νοημοσύνη αναλύει έναν ασθενή σε ένα τραπέζι, τονίζοντας το περίγραμμα του ήπατος για έναν χειρουργό για να διασφαλίσει ότι μια ήδη λεπτή διαδικασία γίνεται όσο το δυνατόν ακριβέστερα. Θα μπορούσαν να είναι δυνατές θεμελιώδεις νέες μορφές θεραπείας. Στο εγγύς μέλλον, οι γιατροί θα μπορούν να μετακινούνται γύρω από μια επεκτάσιμη 3D, εικονική έκδοση του ασθενή, μελετώντας ένα πρόβλημα από όλες τις οπτικές γωνίες, πριν επινοήσει τη λιγότερο επεμβατική, ασφαλέστερη διαδικασία δυνατόν. Η πραγματική χειρουργική επέμβαση θα μπορούσε να γίνει με ρομπότ, ή τουλάχιστον ελεγχόμενους, ακριβείς ρομποτικούς βραχίονες. Αυτό είναι πολύ πιο κάτω, όμως… σωστά;

"Αυτό φυσικά δεν είναι τίποτα που θα κάνουμε αύριο", είπε ο Sauer. «Αλλά ίσως την επόμενη μέρα».

Συστάσεις των συντακτών

  • The Future of Sports: How βιομετρικά δεδομένα και A.I. θα φέρει επανάσταση στον αθλητισμό