Prihodnost kirurgije: Kako bosta AR in VR spremenila sodobno medicino

kirurgi nosijo slušalke Hololens 2 v operacijski sobi
Obogatena resničnost že prodira v operacijske sobe – in prihodnost te tehnologije je transformativna.Microsoft

Tehnologija preoblikuje vsak vidik našega življenja. Enkrat tedensko v Prihodnost, preučujemo inovacije na pomembnih področjih, od kmetijstva do transporta, in kaj bodo pomenile v prihodnjih letih in desetletjih.

Vsebina

  • Danes: AR kirurgija je že tu
  • Jutri: Usposabljanje bodočih zdravnikov s povsem novimi orodji

Primer je bil zapleten: artroplastika ramena za obravnavo napredovalega primera artritisa, ki je prizadel pacientov glenoid – kroglični del krogličnega sklepa v rami. Da bi čim bolj učinkovito obravnaval primer, je kirurg želel pomoč najboljših. Toda najboljši je bil fizično pol sveta stran. Kaj storiti?

Priporočeni videoposnetki

Ortopedski kirurg Thomas Gregory je iz svoje operacijske dvorane v Franciji zdrsnil na a Microsoft Hololens 2 slušalke in poklical tri kolege v Braziliji, Belgiji in Južni Afriki. Sprehodili so se skozi holograme pacienta in se družno pogovarjali skozi operacijo; gledajo zraven, ko je Gregory odprl pacientov ramenski sklep, Stephen Roche, Bruno Gobbato in Jean Florin Ciornohac je predlagal različne spone in alternativne poti ter opazoval Gregoryjevo tehnika. Skupaj sta delček kirurgije spremenila v tehnološko predstavitev.

Vendar ta operacija ni bila nekakšen znanstvenofantastični film, niti niso bile sanje piarovca. Pravzaprav se je zgodila pred nekaj tedni, v Bolnišnica Avicenne AP-HP v Bobignyju v Franciji - in to je šele začetek.

Skozi njegove oči gledajo kolegi iz pol sveta, Thomas Gregory opravlja ortopedske operacije.

Danes: AR kirurgija je že tu

»Hololens je kot a pametni telefon za kirurgijo je to orodje za zmogljivost in informacije, ki premika kirurgijo v novo dobo,« je pojasnil Gregory med panelom, ki ga je organiziral z Microsoftom, da bi razširil glas o moči mešana resničnost za zdravilo. Velik del tega, kar počne kirurg, vključuje mentalno gimnastiko, je dejal: ohranjanje miselnih slik 2D kart in rentgenskih žarkov, medtem ko hodi skozi korake v svoji glavi in ​​pazi na rdeče zastave.

"To je skoraj GPS za kirurga."

Razširjena resničnost lahko odvzame nekaj bremena tega – je več kot le zabavna igra za ljubitelje Pokemonov, z drugimi besedami. AR lahko zdravnikom zelo učinkovito pomaga načrtovati poseg in ga čim bolj učinkovito izvesti.

"To je skoraj GPS za kirurga," je dejal Tom McGuiness, izvršni podpredsednik zdravstvenega varstva pri Microsoftu. Igor Sauer, vodja eksperimentalna kirurgija v bolnišnici Charité v Nemčiji, je še en navdušen zagovornik tehn. Tradicionalni kirurg hrani 3D slike v svoji glavi in ​​jih mentalno primerja z resnično osebo, ki leži pred njo, je pojasnil Sauer. Ta zdravnica ima jasno potrebo po slikovnem vodenju, hkrati pa potrebuje neoviran pogled na delo, ki je pred njo. AR lahko ponudi natanko to – ne jutri ali naslednje leto, ampak takoj.

Obstajajo tudi druge prednosti, je pojasnil Massimo Chessa, kardiolog intervencionist iz bolnišnice San Donato v Italiji. Slike so veliko jasnejše od besed in pomagajo premostiti jezikovne ovire, za katere verjetno niste vedeli, da obstajajo.

"Kirurgi govorijo drug jezik, pravi 3D jezik," je dejal Chessa. »ker so navajeni delati s 3D strukturami. Ampak jaz sem kardiolog. Šolal sem se za 2D kardiologa, nato sem postal 3D intervencionist.” Mešana resničnost mu omogoča, da govori isti jezik kot njegovi podporni kirurgi, kar izboljšuje kakovost oskrbe bolnikov.

Dejansko Gregory tako zelo verjame v tehnologijo, da je zgradil objekt v svoji bolnišnici, da bi kirurgom od koderkoli na svetu omogočil, da se seznanijo z najboljšimi holografskimi praksami in močjo mešane resničnosti.

Jutri: Usposabljanje bodočih zdravnikov s povsem novimi orodji

Asistirana kirurgija se zdi končna realizacija te tehnologije, vendar je le prvi korak. Vsak kirurg (razen morda Dr. Strange) vam bodo povedali, da cenijo dodaten komplet oči med posebej zahtevno operacijo. Kaj pa dodatne informacije? Sauer je dejal, da on in njegov oddelek za eksperimentalno kirurgijo raziskujeta načine za prekrivanje stvari, kot je anatomska globina informacije neposredno v vidno polje, »da se ustvari vtis, kot da svetilka sveti skozi organ med pregledom to,« je rekel.

"Skoraj kot bi imel povečane oči," je dodal Gregory.

Drug intriganten napredek je poučevanje, ki zahteva opazovanje. To se tradicionalno izvaja osebno: pomislite na klasično Rembrandtovo sliko, "Lekcija anatomije.” Sauer je dejal, da je njegova ekipa delala na volumetričnih posnetkih operacij, kar je bodočim študentom omogočilo ne samo preučevanje videokasete, temveč sprehod po tridimenzionalni virtualni rekreaciji operacijske dvorane sama.

Toda slike same po sebi niso zadosten trening, zlasti za bolj specializirane oblike kirurgije. Učiš se z delom, kajne? Zdi se, da je navidezna resničnost idealna platforma, ki omogoča bodočemu kirurgu, da izpopolni svoje veščine, vendar brez čutila za dotik, ne da bi občutili prodiranje skalpela v kožo ali žvenketanje rezila na kosti, je delček sestavljanke izgubljeno.

"To je skoraj tako, kot da bi imel povečane oči."

Vnesite haptične povratne informacije, isto tehnologijo, ki vam omogoča, da v igri vožnje začutite ropot ceste pod svojimi kolesi. Fundamentalni VR uporablja napredno obliko tega - kinestetično povratno informacijo v primerjavi s preprosto kožno haptiko - da kirurgu omogoči občutek, kaj je kot kirurgija s submilimetrsko natančnostjo, z uporabo različnih standardnih naprav, od rokavic do haptic roke.

»Natančnost, ki jo potrebujemo v kirurgiji, je drugačna od tiste, ki jo potrebujete za simulacijo dviganja žoge ali prižiganja luči,« mi je povedal izvršni direktor in soustanovitelj Richard Vincent. Tudi on je navedel delo pri ustvarjanju virtualne različice pacienta: v idealnem primeru, ko je kirurg pripravljen operirati fizično vas, virtualno različico prereže ducat-krat. "Če te ne morem naučiti, kakšen je občutek, ko narediš nekaj narobe in to narediš prav, kako se lahko preneseš v resnični svet in to storiš?"

Nadalje bo stičišče najsodobnejših tehnologij omogočilo popolno preobrazbo v dobesedno vrhunsko operacijsko sobo.

»A.I. in razširjena resničnost bi lahko bistveno spremenila način izvajanja določenih postopkov,« je teoretiziral Sauer. Predstavljajte si možnosti prostorskega zaznavanja organov v realnem času, kot umetna inteligenca analizira pacienta na mizi in kirurgu poudari obris jeter, da zagotovi, da je že tako občutljiv poseg opravljen čim bolj natančno. Možne bi lahko bile temeljne nove oblike zdravljenja. V bližnji prihodnosti se bodo zdravniki lahko premikali po razširljivi 3D, virtualni različici bolnika, preuči problem z vseh zornih kotov, preden se odloči za najmanj invaziven in najvarnejši postopek mogoče. Dejansko operacijo bi lahko opravili roboti ali vsaj nadzorovane, natančne robotske roke. To je pot navzdol, čeprav … kajne?

"To seveda ni nič, kar bomo storili jutri," je dejal Sauer. "Ampak morda naslednji dan."

Priporočila urednikov

  • Prihodnost športa: Kako biometrični podatki in A.I. bo revolucioniral atletiko