3D բժշկության մեջ. վիրտուալ աշխարհ և նոր տեխնոլոգիաներ

Մինչ այժմ մենք վիրտուալ իրականությունն ասոցացնում էինք համակարգչային խաղերի հետ՝ զվարճանքի համար ստեղծված երազանքների աշխարհի հետ։ Որևէ մեկը մտածե՞լ է, որ հաճույք պատճառող մի բան կարող է ապագայում դառնալ բժշկության ախտորոշիչ գործիքներից մեկը: Արդյո՞ք բժիշկների գործողությունները վիրտուալ աշխարհում նրանց ավելի լավ մասնագետներ կդարձնեն։ Կկարողանա՞ն նրանք հիվանդի հետ մարդկային փոխազդեցության մեջ մտնել, եթե սովորեն դա անել՝ խոսելով միայն հոլոգրամի հետ:

Առաջընթացն ունի իր օրենքները՝ մենք տիրապետում ենք գիտության նոր ոլորտներին, ստեղծում նոր տեխնոլոգիաներ։ Հաճախ է պատահում, որ մենք ստեղծում ենք մի բան, որն ի սկզբանե այլ նպատակ ուներ, բայց գտնում ենք դրա նոր կիրառությունը և տարածում ենք սկզբնական գաղափարը գիտության այլ ոլորտներում:

Նույնը տեղի ունեցավ համակարգչային խաղերի դեպքում։ Իրենց գոյության սկզբում նրանք պետք է լինեն միայն զվարճանքի աղբյուր։ Հետագայում, տեսնելով, թե որքան հեշտությամբ է այս տեխնոլոգիան իր ճանապարհը դեպի երիտասարդություն, ստեղծվեցին կրթական խաղեր, որոնք համատեղում էին ժամանցը սովորելու հետ՝ այն ավելի հետաքրքիր դարձնելու համար: Առաջընթացի շնորհիվ նրանց ստեղծողները փորձել են հնարավորինս իրական դարձնել ստեղծված աշխարհները՝ ձեռք բերելով նոր տեխնոլոգիական հնարավորություններ։ Այս գործողությունների արդյունքը խաղեր են, որոնցում պատկերի որակը թույլ չի տալիս գեղարվեստականը տարբերել իրականությունից, և վիրտուալ աշխարհն այնքան է մոտենում իրականին, որ թվում է, թե կյանքի է կոչում մեր երևակայություններն ու երազանքները: Հենց այս տեխնոլոգիան էլ մի քանի տարի առաջ ընկավ գիտնականների ձեռքը, ովքեր փորձում էին արդիականացնել նոր սերնդի բժիշկների պատրաստման գործընթացը։

Մարզեք և պլանավորեք

Ամբողջ աշխարհում բժշկական դպրոցներն ու համալսարանները բախվում են ուսանողներին բժշկություն և հարակից գիտություններ դասավանդելու լուրջ խոչընդոտի՝ ուսումնասիրության համար կենսաբանական նյութի բացակայության: Թեև հետազոտական ​​նպատակներով լաբորատորիաներում բջիջներ կամ հյուսվածքներ արտադրելը հեշտ է, սա ավելի ու ավելի խնդիր է դառնում: հետազոտությունների համար մարմիններ ստանալը. Մեր օրերում մարդիկ ավելի ու ավելի քիչ են հակված իրենց մարմինը պահպանելու հետազոտական ​​նպատակներով: Դրա համար կան բազմաթիվ մշակութային և կրոնական պատճառներ: Այսպիսով, ի՞նչ պետք է սովորեն ուսանողները: Ֆիգուրներն ու դասախոսությունները երբեք չեն կարող փոխարինել ցուցանմուշի հետ անմիջական շփումը: Փորձելով հաղթահարել այս խնդիրը՝ ստեղծվել է վիրտուալ աշխարհ, որը թույլ է տալիս բացահայտել մարդու մարմնի գաղտնիքները։

Կրծքավանդակի սրտի և արյան անոթների վիրտուալ պատկեր:

Երեք 2014 թ պրոֆ. Մարկ Գրիսվոլդ ԱՄՆ-ի Case Western Reserve համալսարանից, մասնակցել է հոլոգրաֆիկ ներկայացման համակարգի ուսումնասիրությանը, որը օգտատիրոջը տեղափոխում է վիրտուալ աշխարհ և թույլ է տալիս շփվել դրա հետ: Թեստերի շրջանակներում նա կարող էր տեսնել հոլոգրամների աշխարհը շրջապատող իրականության մեջ և կապ հաստատել վիրտուալ աշխարհում մեկ այլ մարդու հետ՝ մարդու համակարգչային պրոյեկցիան առանձին սենյակում: Երկու կողմերն էլ կարող էին միմյանց հետ խոսել վիրտուալ իրականության մեջ՝ առանց միմյանց տեսնելու։ Համալսարանի և նրա անձնակազմի և գիտնականների հետագա համագործակցության արդյունքը դարձավ մարդու անատոմիայի ուսումնասիրության համար նախատեսված հավելվածների առաջին նախատիպերը:

Վիրտուալ աշխարհի ստեղծումը թույլ է տալիս վերստեղծել մարդու մարմնի ցանկացած կառուցվածք և տեղադրել այն թվային մոդելում: Ապագայում հնարավոր կլինի ստեղծել ամբողջ օրգանիզմի քարտեզներ և հետազոտել մարդու մարմինը հոլոգրամի տեսքով, բոլոր կողմերից դիտարկելով նրան, ուսումնասիրելով առանձին օրգանների աշխատանքի գաղտնիքները, աչքի առաջ ունենալով դրանց մանրամասն պատկերը։ Ուսանողները կկարողանան ուսումնասիրել անատոմիա և ֆիզիոլոգիա՝ առանց կենդանի մարդու կամ նրա մեռած մարմնի հետ շփման: Ավելին, նույնիսկ ուսուցիչը կկարողանա դասերը վարել իր հոլոգրաֆիկ պրոյեկցիայի տեսքով՝ առանց տվյալ վայրում գտնվելու։ Գիտության ժամանակավոր և տարածական սահմանափակումները և գիտելիքի հասանելիությունը կվերանան, միակ հնարավոր խոչընդոտը կմնա տեխնոլոգիաների հասանելիությունը: Վիրտուալ մոդելը թույլ կտա վիրաբույժներին մարզվել առանց կենդանի օրգանիզմի վրա վիրահատություններ կատարելու անհրաժեշտության, իսկ ցուցադրման ճշգրտությունը իրականության այնպիսի պատճեն կստեղծի, որ իրական պրոցեդուրաների իրողությունները հնարավոր լինի հուսալիորեն վերարտադրել: ներառյալ հիվանդի ամբողջ մարմնի ռեակցիաները: Վիրտուալ վիրահատարան, թվային հիվանդ. Սա դեռ մանկավարժական նվաճում չի դարձել։

Նույն տեխնոլոգիան թույլ կտա պլանավորել կոնկրետ վիրաբուժական միջամտություններ կոնկրետ մարդկանց համար։ Ուշադիր սկանավորելով նրանց մարմինները և ստեղծելով հոլոգրաֆիկ մոդել՝ բժիշկները կկարողանան իմանալ իրենց հիվանդի անատոմիայի և հիվանդության մասին՝ առանց ինվազիվ թեստերի: Բուժման հաջորդ փուլերը ծրագրվելու են՝ օգտագործելով հիվանդ օրգանների մոդելները։ Իրական վիրահատություն սկսելիս նրանք շատ լավ կճանաչեն վիրահատվողի մարմինը եւ ոչինչ չի զարմացնի։

Ուսուցում հիվանդի մարմնի վիրտուալ մոդելի վրա.

Տեխնոլոգիան չի փոխարինում շփմանը

Այնուամենայնիվ, հարց է առաջանում՝ արդյոք ամեն ինչ կարելի՞ է փոխարինել տեխնոլոգիայով։ Ոչ մի հասանելի մեթոդ չի կարող փոխարինել իրական հիվանդի և նրա մարմնի հետ շփումը: Անհնար է թվայնորեն ցուցադրել հյուսվածքների զգայունությունը, դրանց կառուցվածքը և հետևողականությունը, առավել ևս մարդկային ռեակցիաները: Հնարավո՞ր է թվայնորեն վերարտադրել մարդկային ցավն ու վախը: Չնայած տեխնոլոգիայի առաջընթացին, երիտասարդ բժիշկները դեռ պետք է հանդիպեն իրական մարդկանց:

Առանց պատճառի չէր, որ մի քանի տարի առաջ խորհուրդ էր տրվում Լեհաստանում և ամբողջ աշխարհում բժշկական ուսանողներ հաճախել սեանսներ իրական հիվանդների հետ և ձևավորել իրենց հարաբերությունները մարդկանց հետ, և այդ ակադեմիական անձնակազմը, բացի գիտելիք ձեռք բերելուց, սովորում է նաև կարեկցանք, կարեկցանք և հարգանք մարդկանց նկատմամբ: Հաճախ է պատահում, որ բժշկական ուսանողների առաջին իսկական հանդիպումը հիվանդի հետ տեղի է ունենում պրակտիկայի կամ պրակտիկայի ընթացքում: Դուրս եկած ակադեմիական իրականությունից՝ նրանք չեն կարողանում խոսել հիվանդների հետ և հաղթահարել նրանց ծանր հույզերը։ Քիչ հավանական է, որ նոր տեխնոլոգիաների պատճառով ուսանողների հետագա բաժանումը հիվանդներից դրական ազդեցություն ունենա երիտասարդ բժիշկների վրա։ Կօգնե՞նք նրանց պարզապես մարդ մնալ՝ ստեղծելով գերազանց մասնագետներ: Ի վերջո, բժիշկը արհեստավոր չէ, և հիվանդ մարդու ճակատագիրը մեծապես կախված է մարդկային շփման որակից, այն վստահությունից, որ հիվանդն ունի իր բժշկի հանդեպ։

Վաղուց, բժշկական ռահվիրաները, երբեմն նույնիսկ էթիկայի կանոնները խախտելով, գիտելիքներ են ձեռք բերել բացառապես մարմնի հետ շփման միջոցով: Ներկայիս բժշկական գիտելիքները իրականում այս որոնման և մարդկային հետաքրքրասիրության արդյունքն են: Որքա՜ն ավելի դժվար էր հասկանալ իրականությունը՝ իրականում ոչինչ չիմանալով, բացահայտումներ անել՝ հիմնվելով բացառապես սեփական փորձի վրա: Բազմաթիվ վիրաբուժական բուժումներ մշակվել են փորձի և սխալի միջոցով, և չնայած երբեմն դա հիվանդի համար ողբերգական ավարտ էր ունենում, այլ տարբերակ չկար:

Միևնույն ժամանակ, մարմնի և կենդանի մարդու հետ փորձերի այս զգացումը ինչ-որ կերպ սովորեցնում էր հարգանք երկուսի նկատմամբ: Սա ինձ ստիպեց մտածել յուրաքանչյուր ծրագրված քայլի մասին և դժվար որոշումներ կայացնել։ Կարո՞ղ են վիրտուալ մարմինը և վիրտուալ հիվանդը նույն բանը սովորեցնել: Արդյո՞ք հոլոգրամի հետ շփումը բժիշկների նոր սերունդներին կսովորեցնի հարգանք և կարեկցանք, և արդյոք վիրտուալ պրոյեկցիայի միջոցով խոսելը կօգնի զարգացնել կարեկցանքը: Սա այն հարցն է, որին բախվում են թվային տեխնոլոգիաները բժշկական դպրոցներ ներմուծող գիտնականները:

Անկասկած, նոր տեխնիկական լուծումների ներդրումը բժիշկների կրթության մեջ չի կարելի գերագնահատել, բայց ամեն ինչ չէ, որ կարելի է փոխարինել համակարգչով։ Թվային իրականությունը թույլ կտա բժիշկ մասնագետներին ստանալ իդեալական կրթություն, ինչպես նաև թույլ կտա մնալ «մարդ» բժիշկ։

Ապագայի տեխնոլոգիայի պատկերացում՝ մարդու մարմնի մոդել:

Տպել մոդելներ և մասեր

Համաշխարհային բժշկության մեջ արդեն կան բազմաթիվ պատկերային տեխնոլոգիաներ, որոնք ընդամենը մի քանի տարի առաջ համարվում էին տիեզերական տեխնոլոգիաներ։ Այն, ինչ մենք ունենք ձեռքի տակ 3D վիզուալիզացիա ևս մեկ չափազանց օգտակար գործիք է, որն օգտագործվում է բարդ դեպքերի բուժման համար: Չնայած 3D տպիչները համեմատաբար նոր են, սակայն դրանք բժշկության մեջ օգտագործվում են արդեն մի քանի տարի: Լեհաստանում դրանք հիմնականում օգտագործվում են բուժման պլանավորման մեջ, ներառյալ. սրտի վիրահատություն. Սրտի յուրաքանչյուր արատ մեծ անհայտ է, քանի որ չկա երկու դեպք, որը նույնն է, և երբեմն բժիշկների համար դժվար է կանխատեսել, թե ինչ կարող է զարմացնել հիվանդի կրծքավանդակը բացելուց հետո: Մեզ հասանելի տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են մագնիսական ռեզոնանսային տոմոգրաֆիան կամ համակարգչային տոմոգրաֆիան, չեն կարող ճշգրիտ ցույց տալ բոլոր կառուցվածքները: Հետևաբար, որոշակի հիվանդի մարմնի ավելի խորը ընկալման կարիք կա, և բժիշկները տալիս են այս հնարավորությունը համակարգչային էկրանի XNUMXD պատկերների օգնությամբ, որոնք հետագայում վերածվում են սիլիկոնից կամ պլաստիկից պատրաստված տարածական մոդելների:

Արդեն մի քանի տարի է, ինչ լեհական սրտային վիրաբուժության կենտրոններում կիրառվում է 3D մոդելներով սրտի կառուցվածքների սկանավորման և քարտեզագրման մեթոդը, որի հիման վրա նախատեսվում են վիրահատություններ.. Հաճախ է պատահում, որ միայն տարածական մոդելն է բացահայտում մի խնդիր, որը կզարմացնի վիրաբույժին միջամտության ընթացքում։ Առկա տեխնոլոգիան թույլ է տալիս խուսափել նման անակնկալներից։ Հետևաբար, այս տեսակի հետազոտությունն ավելի ու ավելի շատ կողմնակիցներ է ձեռք բերում, և ապագայում կլինիկաները ախտորոշման մեջ օգտագործում են 3D մոդելներ։ Բժշկության այլ ոլորտների մասնագետներն այս տեխնոլոգիան նույն կերպ են օգտագործում և անընդհատ զարգացնում են այն։

Որոշ կենտրոններ Լեհաստանում և արտերկրում արդեն իսկ իրականացնում են նորարարական գործողություններ՝ օգտագործելով ոսկրային կամ անոթային էնդոպրոթեզներ տպագրվել է 3D տեխնոլոգիայի միջոցով: Ամբողջ աշխարհում օրթոպեդիկ կենտրոնները 3D տպագրությամբ պրոթեզային վերջույթներ են, որոնք իդեալական են կոնկրետ հիվանդի համար: Եվ, որ կարևոր է, դրանք շատ ավելի էժան են, քան ավանդականները։ Որոշ ժամանակ առաջ հուզված դիտեցի մի հատված ռեպորտաժից, որը ցույց էր տալիս կտրված ձեռքով տղայի պատմությունը։ Նա ստացավ XNUMXD տպագրական տեխնոլոգիայով պատրաստված պրոթեզ, որը փոքրիկ հիվանդի սիրելի սուպերհերոսի՝ Երկաթե մարդու ձեռքի կատարյալ պատճենն էր: Այն ավելի թեթև էր, ավելի էժան և, որ ամենակարևորը, կատարյալ տեղավորվում էր, քան սովորական պրոթեզները:

Բժշկության երազանքն է դարձնել մարմնի յուրաքանչյուր բացակայող մաս, որը կարող է փոխարինվել 3D տեխնոլոգիայի արհեստական ​​համարժեքով, ստեղծված մոդելը հարմարեցնելով կոնկրետ հիվանդի պահանջներին. Նման անհատականացված «պահեստամասերը», որոնք տպագրվում են մատչելի գնով, հեղափոխություն կառաջացնեն ժամանակակից բժշկության մեջ:

Հոլոգրամային համակարգի հետազոտությունները շարունակվում են բազմաթիվ մասնագիտությունների բժիշկների հետ համագործակցությամբ: Նրանք արդեն հայտնվում են առաջին կիրառությունները մարդու անատոմիայի հետ իսկ առաջին բժիշկները կսովորեն ապագայի հոլոգրաֆիկ տեխնոլոգիայի մասին: 3D մոդելները դարձել են ժամանակակից բժշկության մի մասը և թույլ են տալիս ավելի լավ բուժում մշակել ձեր գրասենյակի գաղտնիության մեջ: Ապագայում վիրտուալ տեխնոլոգիաները կլուծեն բազմաթիվ այլ խնդիրներ, որոնց դեմ բժշկությունը փորձում է պայքարել։ Նա կպատրաստի բժիշկների նոր սերունդներ, իսկ գիտության ու գիտելիքի տարածման սահմաններ չեն լինի։