Kirurgia tulevik: kuidas AR ja VR tõstavad tänapäeva meditsiini

Tehnoloogia kujundab ümber meie elu iga aspekti. Kord nädalas sisse Tulevik, uurime uuendusi olulistes valdkondades alates põllumajandusest kuni transpordini ning mida need tähendavad järgmistel aastatel ja aastakümnetel.

Juhtum oli keeruline: õlaliigese artroplastika, et tegeleda kaugelearenenud artriidi juhtumiga, mis mõjutab patsiendi glenoidi - õla kuul- ja pesaliigese kuuliosa. Juhtumi kõige tõhusamaks lahendamiseks soovis kirurg abi parimatelt. Aga parim oli füüsiliselt poole maailma kaugusel. Mida teha?

Oma Prantsusmaal asuvast operatsioonisaalist libises ortopeed Thomas Gregory a Microsoft Hololens 2 peakomplekti ja helistas kolm kolleegi Brasiilias, Belgias ja Lõuna-Aafrikas. Nad kõndisid läbi patsiendi hologrammide ja vestlesid ühiselt läbi operatsiooni; piiludes kaasa, kui Gregory avas patsiendi õlaliigese, Stephen Roche, Bruno Gobbato ja Jean Florin Ciornohac pakkus välja erinevaid klambreid ja alternatiivseid teid ning jälgis Gregory tehnikat. Üheskoos muutsid nad natuke operatsioonist tehnoloogia esitlus.

See operatsioon ei olnud aga mingi ulmefilm ega ka PR-spinmasteri unistus. See toimus tegelikult vaid paar nädalat tagasi, aastal Avicenne AP-HP haigla Prantsusmaal Bobignys – ja see on alles algus.

Täna: AR-operatsioon on juba käes

"Hololens on nagu a nutitelefoni kirurgia puhul on see jõudlus- ja teabetööriist, mis viib kirurgia uude ajastusse,” selgitas Gregory paneelil, mille ta korraldas koos Microsoftiga, et levitada sõna segatud reaalsus meditsiini jaoks. Ta ütles, et suur osa sellest, mida kirurg teeb, hõlmab vaimset võimlemist: 2D-diagrammide ja röntgenikiirte vaimsete piltide hoidmine peas sammude läbimise ajal ja punaste lippude jälgimine.

Liitreaalsus võib sellest osa koormast maha võtta – see on midagi enamat kui lihtsalt lõbus mäng Pokemoni fännidele, teisisõnu. AR võib väga tõhusalt aidata arstidel protseduuri kavandada ja seda võimalikult tõhusalt läbi viia.

"See on peaaegu GPS kirurgi jaoks," ütles Microsofti tervishoiu asepresident Tom McGuiness. Igor Sauer, juhataja eksperimentaalne kirurgia Charité haiglas Saksamaal, on teine ​​entusiastlik tehnoloogia toetaja. Traditsiooniline kirurg hoiab oma peas 3D-pilte ja võrdleb neid vaimselt tema ees lamava reaalse inimesega, selgitas Sauer. Sellel arstil on selge vajadus kuvandi juhendamise järele, samal ajal kui ta vajab takistusteta vaadet tema ees olevale tööle. AR saab täpselt seda pakkuda – mitte homme ega järgmisel aastal, vaid just praegu.

On ka muid eeliseid, selgitas Massimo Chessa, Itaalia San Donato haigla kardioloog. Pildid on palju selgemad kui sõnad ja aitavad ületada keelebarjääre, mille olemasolust te ilmselt ei teadnud.

"Kirurgid räägivad teist keelt, tõelist 3D-keelt," ütles Chessa. "sest nad on harjunud 3D-struktuuridega töötama. Aga ma olen kardioloog. Mind koolitati 2D-kardioloogiks, seejärel sai minust 3D-interventsionist. Segareaalsus võimaldab tal rääkida sama keelt, mida toetavad kirurgid, parandades seeläbi patsientide ravi kvaliteeti.

Tõepoolest, Gregory usub tehnoloogiasse nii palju, et ta on rajas rajatise oma haiglas, et võimaldada kirurgidel kõikjal maailmas tutvuda holograafiliste parimate tavade ja segareaalsuse jõuga.

Homme: tulevaste arstide koolitamine täiesti uute vahenditega

Abistav operatsioon näib olevat selle tehnoloogia ülim teostus, kuid see on alles esimene samm. Iga kirurg (välja arvatud võib-olla Dr Strange) ütleb teile, et nad hindavad eriti keerulise operatsiooni ajal täiendavaid silmi. Aga kuidas on lisateabega? Sauer ütles, et tema ja tema eksperimentaalse kirurgia osakond uurivad võimalusi, kuidas katta selliseid asju nagu anatoomiline sügavus teabe otse vaatevälja, et jätta mulje, nagu paistaks uurimise ajal taskulambi läbi elundi seda," ütles ta.

"Peaaegu nagu suurendatud silmad," lisas Gregory.

Muud huvitavad edusammud peituvad õpetamises, mis nõuab vaatlust. Seda tehakse traditsiooniliselt isiklikult: mõelge klassikalisele Rembrandti maalile, "Anatoomia tund.Sauer ütles, et tema meeskond on töötanud operatsioonide mahuliste salvestuste kallal, mis võimaldab tulevastel õpilastel seda teha mitte ainult uurida videokassetti, vaid jalutada ringi kolmemõõtmelises virtuaalses operatsioonisaalis ise.

Kuid piltidest üksi ei piisa, eriti spetsialiseeritud kirurgiavormide puhul. Sa õpid tehes, eks? Virtuaalreaalsus näib olevat ideaalne platvorm, mis võimaldab tulevasel kirurgil oma oskusi lihvida, kuid ilma puudutusmeeleta, ilma et oleks võimalik tunda, kuidas skalpell läbi naha tungib või tera kõlinat luu peal, on pusletükk. kadunud.

Sisestage haptiline tagasiside, sama tehnoloogia, mis võimaldab teil sõidumängus tunda tee mürinat oma rataste all. Fundamentaalne VR kasutab selle täiustatud vormi – kinesteetilist tagasisidet, võrreldes pelgalt nahahaptikaga –, et lasta kirurgil tunda, mis see on meeldib operatsioon submillimeetrise täpsusega, kasutades erinevaid valmisseadmeid, alates kinnastest ja lõpetades haptikaga käed.

"Täpsus, mida vajame kirurgias, on teistsugusel tasemel kui see, mida vajate palli ülesvõtmiseks või tule sisselülitamiseks," ütles tegevjuht ja kaasasutaja Richard Vincent. Ta viitas ka tööle patsiendi virtuaalversiooni loomisel: ideaaljuhul on selleks ajaks, kui kirurg on valmis teie füüsilist operatsiooni tegema, virtuaalset versiooni kümmekond korda välja lõiganud. "Kui ma ei saa teile õpetada, mis tunne on teha midagi valesti ja teha seda õigesti, siis kuidas saate üle minna pärismaailma ja teha seda?"

Edaspidi võimaldab tipptehnoloogiate ristumiskoht operatsioonisaali sõna otseses mõttes tipptasemel täielikku ümberkujundamist.

"A.I. ja laiendatud reaalsus võib põhimõtteliselt muuta viisi, kuidas me teatud protseduure teostame, ”teooris Sauer. Kujutage ette elundite reaalajas ruumilise tuvastamise võimalusi, nagu tehisintellekt analüüsib patsienti laual, tuues kirurgi jaoks esile maksa piirjooned, et niigi õrn protseduur oleks võimalikult täpne. Võimalikud võivad olla uued fundamentaalsed ravivormid. Lähitulevikus saavad arstid liikuda skaleeritavas 3D virtuaalses versioonis patsient, uurib probleemi igast küljest, enne kui töötate välja kõige vähem invasiivse ja ohutuima protseduuri võimalik. Tegeliku operatsiooni võiks teha robotid või vähemalt kontrollitud täpsed robotkäed. See on siiski tee all… eks?

"See pole muidugi midagi, mida me homme teeme," ütles Sauer. "Aga võib-olla järgmisel päeval."

Toimetajate soovitused

• Spordi tulevik: kuidas biomeetrilised andmed ja A.I. muudab kergejõustiku revolutsiooni