Budućnost kirurgije: Kako će AR i VR promijeniti modernu medicinu

Tehnologija preoblikuje svaki aspekt naših života. Jednom tjedno u Budućnost, ispitujemo inovacije u važnim područjima, od poljoprivrede do transporta, i što će one značiti u godinama i desetljećima koja dolaze.

Slučaj je bio kompliciran: artroplastika ramena, za rješavanje uznapredovalog slučaja artritisa koji je zahvatio pacijentov glenoid — loptasti dio kuglastog zgloba u ramenu. Kako bi što učinkovitije riješio slučaj, kirurg je tražio pomoć najboljih. Ali najbolji je bio fizički udaljen pola svijeta. Što uraditi?

Iz svoje operacijske dvorane u Francuskoj, ortopedski kirurg Thomas Gregory skliznuo je na Microsoft Hololens 2 slušalice i nazvao tri kolege u Brazilu, Belgiji i Južnoj Africi. Prošetali su kroz holograme pacijenta i zajednički razgovarali kroz ordinaciju; zureći dok je Gregory otvarao pacijentov rameni zglob, Stephen Roche, Bruno Gobbato i Jean Florin Ciornohac predložio je različite stezaljke i alternativne putove i promatrao Gregoryjev tehnika. Zajedno su malo kirurgije pretvorili u tehnološki izlog.

Međutim, ova operacija nije bila neki znanstveno-fantastični film, niti je to bio san nekog PR-a. To se zapravo dogodilo prije samo nekoliko tjedana, u Bolnica Avicenne AP-HP u Bobignyu u Francuskoj — i to je samo početak.

Danas: AR kirurgija je već tu

“Hololens je poput pametni telefon za kirurgiju, to je alat za izvedbu i informacije koji kirurgiju pomiče u novu eru,” objasnio je Gregory tijekom panela koji je organizirao s Microsoftom kako bi proširio glas o snazi mješovita stvarnost za lijek. Većina onoga što kirurg radi uključuje mentalnu gimnastiku, rekao je: Zadržavanje mentalnih slika 2D karata i X-zraka dok hoda kroz korake u glavi i pazi na crvene zastavice.

Proširena stvarnost može skinuti dio tereta s toga - to je više nego samo zabavna igra za ljubitelje Pokemona, drugim riječima. AR može vrlo učinkovito pomoći liječnicima da isplaniraju postupak i provedu ga što učinkovitije.

"To je gotovo GPS za kirurga", rekao je Tom McGuiness, izvršni potpredsjednik zdravstvene skrbi za Microsoft. Igor Sauer, pročel eksperimentalna kirurgija u bolnici Charité u Njemačkoj, još je jedan entuzijastični pobornik tehnologije. Tradicionalni kirurg drži 3D slike u svojoj glavi i mentalno ih uspoređuje sa stvarnom osobom koja leži ispred nje, objasnio je Sauer. Ta liječnica ima jasnu potrebu za slikovnim vodstvom, au isto vrijeme treba i nesmetan pogled na posao koji je pred njom. AR može ponuditi upravo to — ne sutra ili iduće godine, već upravo sada.

Postoje i druge prednosti, objasnio je Massimo Chessa, kardiolog intervencionist iz bolnice San Donato u Italiji. Slike su daleko jasnije od riječi i pomažu premostiti jezične barijere za koje vjerojatno niste znali da postoje.

"Kirurzi govore drugim jezikom, pravim 3D jezikom", rekao je Chessa. “jer su navikli raditi s 3D strukturama. Ali ja sam kardiolog. Školovao sam se za 2D kardiologa, a zatim sam postao 3D intervencionist.” Mješovita stvarnost omogućuje mu da govori istim jezikom kao i njegovi kirurzi, čime se poboljšava kvaliteta skrbi za pacijente.

Doista, Gregory toliko vjeruje u tehnologiju da je izgradio objekt unutar svoje bolnice kako bi kirurzima iz bilo kojeg dijela svijeta omogućio upoznavanje s najboljom holografskom praksom i snagom mješovite stvarnosti.

Sutra: Obuka budućih liječnika s potpuno novim alatima

Asistirana kirurgija se čini kao konačno ostvarenje ove tehnologije, ali to je samo prvi korak. Svaki kirurg (osim možda dr. Strange) reći će vam da cijene dodatni set očiju tijekom posebno zahtjevne operacije. Ali što je s dodatnim informacijama? Sauer je rekao da on i njegov odjel eksperimentalne kirurgije istražuju načine prekrivanja stvari poput anatomske dubine informacija izravno u vidno polje, “kako bi se stvorio dojam da svjetiljka svjetli kroz organ tijekom pregleda to", rekao je.

"Skoro kao da imam povećane oči", dodao je Gregory.

Drugi intrigantni pomaci leže u podučavanju, koje zahtijeva promatranje. To se tradicionalno radi osobno: sjetite se klasične Rembrandtove slike, “Lekcija anatomije.” Sauer je rekao da je njegov tim radio na volumetrijskim snimkama operacije, omogućujući budućim studentima da ne samo proučavati videovrpcu nego šetati trodimenzionalnom virtualnom rekreacijom operacijske dvorane sebe.

No slike same po sebi nisu dovoljna obuka, osobito za specijaliziranije oblike kirurgije. Učiš radeći, zar ne? Čini se da je virtualna stvarnost idealna platforma za dopuštanje budućem kirurgu da izbrusi svoje vještine, ali bez osjetila dodira, bez mogućnosti da osjetite prodiranje skalpela u kožu ili zveckanje oštrice o kost, dio slagalice je izgubljeno.

Unesite dodirnu povratnu informaciju, istu tehnologiju koja vam omogućuje da osjetite tutnjavu ceste pod svojim kotačima u igri vožnje. FundamentalniVR koristi napredni oblik toga - kinestetičku povratnu spregu, nasuprot puke kožne opipljivosti - kako bi kirurg osjetio što je to poput kirurgije unutar submilimetarske točnosti, koristeći razne gotove uređaje, od rukavica do haptica oružje.

"Preciznost koja nam je potrebna u kirurgiji drugačija je razina od one koja vam je potrebna za simulaciju uzimanja lopte ili paljenja svjetla", rekao mi je izvršni direktor i suosnivač Richard Vincent. I on je citirao rad na izgradnji virtualne verzije pacijenta: u idealnom slučaju, dok kirurg bude spreman operirati vas, virtualnu verziju izrezao je desetak puta. "Ako te ne mogu naučiti kakav je to osjećaj učiniti nešto pogrešno, i učiniti to kako treba, kako se uopće možeš prebaciti u stvarni svijet i učiniti to?"

Dalje niz cestu, sjecište najsuvremenijih tehnologija omogućit će potpunu transformaciju u doslovnu vrhunsku operacijsku dvoranu.

“A.I. a proširena stvarnost mogla bi iz temelja promijeniti način na koji izvodimo određene postupke”, teoretizirao je Sauer. Zamislite mogućnosti prostorne detekcije organa u stvarnom vremenu, kao umjetna inteligencija analizira pacijenta na stolu, ističući obris jetre za kirurga kako bi osigurao da se ionako delikatan zahvat izvede što točnije. Mogli bi biti mogući temeljni novi oblici liječenja. U bliskoj budućnosti, liječnici će se moći kretati u skalabilnoj 3D, virtualnoj verziji pacijent, proučavajući problem iz svih kutova, prije osmišljavanja najmanje invazivnog, najsigurnijeg postupka moguće. Stvarnu operaciju mogli bi obaviti roboti, ili barem kontrolirane, precizne robotske ruke. No, to je put dolje... zar ne?

"Ovo, naravno, nije ništa što ćemo raditi sutra", rekao je Sauer. “Ali možda dan poslije.”

Preporuke urednika

• Budućnost sporta: Kako biometrijski podaci i umjetna inteligencija revolucionizirat će atletiku