Viitorul chirurgiei: cum AR și VR vor schimba medicina modernă

Tehnologia remodelează fiecare aspect al vieții noastre. O dată pe săptămână în Viitorul lui, examinăm inovațiile în domenii importante, de la agricultură la transport, și ce vor însemna acestea în anii și deceniile următoare.

Cazul a fost complicat: artroplastie de umăr, pentru a trata un caz avansat de artrită care afectează glenoida pacientului - partea sferică a articulației sferice din umăr. Pentru a trata cazul cel mai eficient, chirurgul a dorit asistență de la cei mai buni. Dar cel mai bun era din punct de vedere fizic la o jumătate de lume distanță. Ce să fac?

Din sala de operație din Franța, chirurgul ortoped Thomas Gregory a alunecat pe o Microsoft Hololens 2 căști și a sunat trei colegi din Brazilia, Belgia și Africa de Sud. S-au plimbat prin hologramele pacientului și au vorbit colectiv despre operație; uitându-se în timp ce Gregory deschidea articulația umărului pacientului, Stephen Roche, Bruno Gobbato și Jean Florin Ciornohac a sugerat diferite cleme și căi alternative și a observat cele ale lui Gregory tehnică. Împreună, au transformat un pic de intervenție chirurgicală într-o vitrină de tehnologie.

Totuși, această operație nu a fost un film științifico-fantastic și nici nu a fost visul unui spinmaster de PR. De fapt, a avut loc acum câteva săptămâni, în Spitalul Avicenne AP-HP în Bobigny, Franța - și este doar începutul.

Astăzi: operația AR este deja aici

„Hololens este ca un smartphone pentru chirurgie, este instrumentul de performanță și informare care mută operația într-o nouă eră”, a explicat Gregory, în timpul unui panel pe care l-a organizat cu Microsoft pentru a răspândi vestea despre puterea realitate mixtă pentru medicina. Mare parte din ceea ce face un chirurg implică gimnastică mentală, a spus el: Păstrarea imaginilor mentale ale diagramelor 2D și cu raze X în timp ce treci prin pași în cap și ai grijă la semnale roșii.

Realitatea crescută poate elimina o parte din povara asta - este mai mult decât simplu un joc distractiv pentru fanii Pokemon, cu alte cuvinte. AR poate ajuta foarte eficient medicii să planifice o procedură și să o execute cât mai eficient posibil.

„Este aproape un GPS pentru chirurg”, a spus Tom McGuiness, vicepreședinte executiv al asistenței medicale pentru Microsoft. Igor Sauer, șeful chirurgie experimentală la Spitalul Charité din Germania, este un alt susținător entuziast al tehnologiei. Un chirurg tradițional păstrează imagini 3D în capul ei și le compară mental cu persoana reală care stă în fața ei, a explicat Sauer. Acel medic are o nevoie clară de îndrumare prin imagine, în același timp că are nevoie de o vedere neobstrucționată asupra lucrării în fața ei. AR poate oferi exact asta - nu mâine sau anul viitor, ci chiar acum.

Există și alte beneficii, a explicat Massimo Chessa, cardiolog intervenționist la Spitalul San Donato din Italia. Imaginile sunt mult mai clare decât cuvintele și ajută la depășirea barierelor lingvistice despre care probabil nu știai că există.

„Chirurgii vorbesc o altă limbă, un adevărat limbaj 3D”, a spus Chessa. „Pentru că sunt obișnuiți să lucreze cu structuri 3D. Dar sunt cardiolog. Am fost pregătit ca cardiolog 2D, apoi am devenit intervenționist 3D.” Realitatea mixtă îi permite să vorbească aceeași limbă ca și chirurgii săi de sprijin, îmbunătățind calitatea îngrijirii pacienților.

Într-adevăr, Gregory crede atât de mult în tehnologie pe care o crede a construit o facilitate în spitalul său, pentru a permite chirurgilor din orice parte din lume să se familiarizeze cu cele mai bune practici holografice și cu puterea realității mixte.

Mâine: Formarea viitorilor medici cu instrumente complet noi

Chirurgia asistată pare a fi cea mai bună realizare a acestei tehnologii, dar este doar primul pas. Orice chirurg (cu excepția poate Dr. Strange) vă vor spune că apreciază un set suplimentar de ochi în timpul unei intervenții chirurgicale deosebit de provocatoare. Dar ce zici de informații suplimentare? Sauer a spus că el și departamentul său de chirurgie experimentală investighează modalități de a suprapune lucruri precum profunzimea anatomică informații direct în câmpul vizual, „pentru a da impresia de a străluci o lanternă prin organ în timpul examinării asta”, a spus el.

„Aproape ca și cum ai avea ochi măriți”, a adăugat Gregory.

Alte progrese interesante se află în predare, care necesită observație. Acest lucru se face în mod tradițional în persoană: Gândiți-vă la pictura clasică Rembrandt, „Lecția de anatomie.Sauer a spus că echipa sa a lucrat la înregistrări volumetrice ale intervențiilor chirurgicale, permițându-le viitorilor studenți nu doar să studiezi caseta video, ci să te plimbi printr-o recreare virtuală tridimensională a blocului de operație în sine.

Dar imaginile singure nu sunt suficient de pregătire, mai ales pentru forme mai specializate de intervenție chirurgicală. Înveți făcând, nu? Realitatea virtuală pare o platformă ideală pentru a-i lăsa pe viitorul chirurg să-și perfecționeze abilitățile, dar fără simțul tactil, fără a putea simți bisturiul pătrunzând în piele sau clinchetul unei lame pe os, o piesă a puzzle-ului este pierdut.

Introduceți feedback haptic, aceeași tehnologie care vă permite să simțiți zgomotul drumului sub roți într-un joc de conducere. VR fundamentală folosește forma avansată a acesteia - feedback kinestezic, față de simpla haptică cutanată - pentru a lăsa un chirurg să simtă ce este ca la o intervenție chirurgicală cu o precizie submilimetru, folosind o varietate de dispozitive disponibile, de la mănuși la haptic arme.

„Precizia de care avem nevoie în chirurgie este un alt nivel decât cel de care aveți nevoie pentru a simula ridicarea unei mingi sau aprinderea unei lumini”, mi-a spus CEO-ul și co-fondatorul Richard Vincent. Și el a citat munca de construire a unei versiuni virtuale a pacientului: în mod ideal, când un chirurg este gata să opereze pe dumneavoastră fizic, el a tăiat versiunea virtuală de duzină de ori. „Dacă nu te pot învăța cum e să faci ceva greșit și să faci bine, cum poți să te transferi în lumea reală și să faci asta?”

Mai departe, intersecția tehnologiilor de ultimă oră va permite o transformare completă a marginii literale a sălii de operație.

„A.I. iar realitatea extinsă ar putea schimba fundamental modul în care efectuăm anumite proceduri”, a teoretizat Sauer. Imaginați-vă posibilitățile de detectare spațială în timp real a organelor, cum ar fi inteligenţă artificială analizează un pacient pe o masă, evidențiind conturul ficatului pentru un chirurg pentru a se asigura că o procedură deja delicată se face cât mai exact posibil. Ar putea fi posibile noi forme fundamentale de tratament. În viitorul apropiat, medicii se vor putea deplasa într-o versiune virtuală 3D scalabilă a pacient, studiind o problemă din toate unghiurile, înainte de a concepe cea mai puțin invazivă și mai sigură procedură posibil. Operația propriu-zisă ar putea fi făcută de roboți, sau cel puțin de brațe robotizate controlate și precise. Totuși, asta este mult mai jos... nu?

„Desigur, nu vom face nimic mâine”, a spus Sauer. „Dar poate a doua zi.”

Recomandările editorilor

• Viitorul sportului: cum datele biometrice și I.A. va revoluționa atletismul