Майбутнє хірургії: як AR і VR перевернуть сучасну медицину

Технології змінюють кожен аспект нашого життя. Раз на тиждень в Майбутнє, ми досліджуємо інновації у важливих галузях, від сільського господарства до транспорту, і що вони означатимуть у наступні роки та десятиліття.

Випадок був складним: ендопротезування плечового суглоба для вирішення запущеного випадку артриту, що вразив суглобовий суглоб пацієнта — кульову частину кулькоподібного суглоба плеча. Щоб впоратися з випадком якомога ефективніше, хірург потребував допомоги найкращих. Але найкраще було фізично за півсвіту. Що робити?

Зі своєї операційної у Франції хірург-ортопед Томас Грегорі вислизнув на a Microsoft Hololens 2 гарнітуру та набрав трьом колегам у Бразилії, Бельгії та Південній Африці. Вони пройшлися крізь голограми пацієнта та спільно обговорили операцію; вдивляючись, як Грегорі розкрив плечовий суглоб пацієнта, Стівен Рош, Бруно Гоббато та Жан Флорін Чорнохак запропонував різні затискачі та альтернативні шляхи та спостерігав за Грегорі техніка. Разом вони перетворили трохи хірургії на демонстрацію технологій.

Однак ця операція не була науково-фантастичним фільмом і не була мрією піарщика. Насправді це відбулося всього кілька тижнів тому, в Лікарня Avicenne AP-HP у Бобіньї, Франція — і це лише початок.

Сьогодні: AR хірургія вже тут

«Hololens схожий на a смартфон для хірургії, це ефективний та інформаційний інструмент, який переносить хірургію в нову еру», – пояснив Грегорі під час дискусії, яку він організував спільно з Microsoft, щоб поширити інформацію про силу змішана реальність для медицини. За його словами, багато з того, що робить хірург, включає в себе розумову гімнастику: зберігаючи уявні картини двовимірних діаграм і рентгенівських променів, проходячи кроки в голові та стежачи за червоними прапорцями.

Доповнена реальність може зняти з цього тягар — це більше, ніж просто весела гра для фанатів покемонів, іншими словами. AR може дуже ефективно допомогти лікарям спланувати процедуру та виконати її якомога ефективніше.

«Це майже GPS для хірурга», — сказав Том МакГінесс, виконавчий віце-президент із охорони здоров’я Microsoft. Ігор Зауер, зав експериментальна хірургія в лікарні Шаріте в Німеччині, є ще одним захопленим прихильником технології. Традиційний хірург зберігає 3D-зображення в своїй голові та порівнює їх подумки з реальною людиною, яка лежить перед нею, пояснив Сауер. Цей лікар має явну потребу в орієнтації за зображенням, водночас їй потрібен безперешкодний погляд на роботу, яку вона виконує. AR може запропонувати саме це — не завтра чи наступного року, а прямо зараз.

Існують також інші переваги, пояснив Массімо Чесса, кардіолог-інтервенціоніст із лікарні Сан-Донато в Італії. Зображення набагато зрозуміліші, ніж слова, і допомагають подолати мовні бар’єри, про які ви, ймовірно, не підозрювали.

«Хірурги розмовляють іншою мовою, справжньою мовою 3D», — сказав Чесса. «тому що вони звикли працювати з 3D-структурами. Але я кардіолог. Мене навчали як 2D-кардіолога, потім я став 3D-інтервенціоністом». Змішана реальність дозволяє йому говорити тією ж мовою, що й хірурги, які його підтримують, покращуючи якість обслуговування пацієнтів.

Дійсно, Грегорі настільки вірить у технології, що він збудували об'єкт у своїй лікарні, щоб дозволити хірургам з будь-якої точки світу ознайомитися з найкращими голографічними практиками та силою змішаної реальності.

Завтра: Навчання майбутніх лікарів абсолютно новим інструментам

Асистентська хірургія здається остаточною реалізацією цієї технології, але це лише перший крок. Будь-який хірург (крім хіба що Доктор Стрендж) скажуть вам, що вони цінують додатковий набір очей під час особливо складної операції. Але як щодо додаткової інформації? Зауер сказав, що він і його відділ експериментальної хірургії досліджують способи накладання таких речей, як анатомічна глибина інформацію безпосередньо в поле зору, «щоб створити враження, ніби ліхтарик освітлює орган під час огляду це", - сказав він.

«Майже як збільшені очі», — додав Грегорі.

Інші інтригуючі досягнення полягають у навчанні, яке потребує спостереження. Це традиційно робиться особисто: згадайте класичну картину Рембрандта,Урок анатомії.Зауер сказав, що його команда працювала над об’ємними записами операцій, що дозволяло майбутнім студентам не просто вивчати відеозапис, але й ходити навколо тривимірної віртуальної відтворення операційної себе.

Але лише зображення не є достатнім навчанням, особливо для більш спеціалізованих форм хірургії. Ви вчитеся на практиці, чи не так? Віртуальна реальність здається ідеальною платформою для того, щоб майбутній хірург відточив свої навички, але без відчуття дотику, не маючи можливості відчути, як скальпель проникає в шкіру чи дзвін леза по кістці, частина головоломки є втрачено.

Введіть тактильний зворотний зв’язок, ту саму технологію, яка дозволяє відчути гуркіт дороги під колесами в грі водіння. ФундаментальнийVR використовує вдосконалену форму цього — кінестетичний зворотний зв’язок проти простого шкірного тактильного відчуття — щоб дозволити хірургу відчути, що це таке як хірургія з точністю до субміліметра, використовуючи різноманітні стандартні пристрої, від рукавичок до тактильних озброєння.

«Точність, яка нам потрібна в хірургії, відрізняється від того, який вам потрібен, щоб імітувати підняття м’яча чи ввімкнення світла», — сказав мені генеральний директор і співзасновник Річард Вінсент. Він також згадав роботу над створенням віртуальної версії пацієнта: в ідеалі, коли хірург буде готовий оперувати вас фізично, він скоротить віртуальну версію десяток разів. «Якщо я не можу навчити вас, що таке робити щось не так і робити це правильно, як ти можеш перенестися в реальний світ і зробити це?»

У подальшому поєднання передових технологій забезпечить повну трансформацію в буквальному передньому краї операційної.

«А.І. і розширена реальність може докорінно змінити те, як ми виконуємо певні процедури», — теоретизував Зауер. Уявіть собі можливості просторового виявлення органів у реальному часі, як штучний інтелект аналізує пацієнта на столі, виділяючи контури печінки для хірурга, щоб переконатися, що і без того делікатна процедура виконана якомога точніше. Можуть стати можливими принципово нові форми лікування. Найближчим часом лікарі зможуть використовувати масштабовану 3D, віртуальну версію пацієнта, вивчаючи проблему з усіх точок зору, перш ніж розробити найменш інвазивну та безпечну процедуру можливо. Фактичну операцію можуть виконувати роботи або принаймні контрольовані точні роботизовані руки. Але це вже шлях, правда?

«Це, звичайно, нічого, що ми робитимемо завтра», — сказав Зауер. «Але, можливо, наступного дня».

Рекомендації редакції

• Майбутнє спорту: як біометричні дані та штучний інтелект зробить революцію в легкій атлетиці