Способы применения VR/AR-технологий в медицине
VR и AR технологии – это не только развлечение в формате видеоигр, но и более серьезные задачи, в том числе лечение людей и даже спасение жизней. Давайте рассмотрим 5 реальных направлений, в которых медицина использует весь потенциал устройств виртуальной и дополненной реальности.
Реабилитация пациентов после травм
Белорусская компания-разработчик костюма виртуальной реальности Teslasuit не остановилась на возможностях применения своего продукта в области обучения на проивзодстве, в космической сфере и военном деле. Благодаря их усилиям у людей, получивших травмы, переживших кому или инсульт, появилась реальная возможность вернуться к привычному образу жизни в максимально сжатые сроки. Костюм методом электростимуляции имитирует прикосновения к коже, ощущение высокой и низкой температуры, и тем самым глубоко погружает человека в VR или AR-реальность, где и запускается программа реабилитации пациента.
За счет десятков электростимулирующих датчиков костюм Teslasuit ускоряет восстановление мышечной активности у пациентов, длительное время не двигавшихся будучи в коме или после инсульта.
Другая интересная разработка – это виртуальный тренажер ReviVR, разработанный в СамГМУ для реабилитации пациентов, перенесших инсульт. На стопы человека надеваются манжеты, которые физически имитируют ощущения от ходьбы. Нейроинтерфейс погружает пациента в виртуальную среду, где ему предстоит вновь вспомнить, как управлять своим телом. Практика показывает, что уже на 3 день использования тренажера отмечается позитивная динамика. В ходе реабилитации возникает своего рода привыкания к киберсреде, поэтому она требует постоянной персонализации.
Похожий пример – использование перчаток Senso Glove Pro, которые используются для точного переноса движений рук и пальцев в смешанную, дополненную или виртуальную реальность. Такие перчатки применяются, в частности, для восстановления мелкой моторики рук после поражений нервной системы или травматизации конечностей.
Лечение фобий на примере ситуаций
Как известно, фобия – это иррациональный страх, возникающий без всякой на то причины. Излечить фобию реально, но есть одна проблема – человеку нужно столкнуться лицом к лицу с предметом своего страха. Далеко не всегда удается осуществить это с минимальными затратами. Выход есть, и это – VR-технологии. Идея максимально проста: человек надевает VR-очки или шлем и получает максимально реалистичное и детализированное изображение предмета своей фобии. Постепенно, сеанс за сеансом, иррациональный страх сходит на нет, причем без угрозы для жизни человека.
Для лечения фобий описанным методом лучше всего подходят устройства виртуальной реальности с максимальным качеством отрисовки изображений. Это важно, ибо мозг, подверженный фобии, должен думать, что в поле зрения реальный предмет страха, а не копия – так эффект будет лучше. Хорошие варианты таких устройств – это модели Varjo Aero, Pimax, HP Reverb G2 и Oculus Quest Pro.
Проведение хирургических операций
В этом направлении отличились ученые Университета Иннополис. Они сделали первую в России цифровую операционную. Технология смешанной реальности позволяет медикам спрогнозировать риски и полностью исключить вероятность врачебной ошибки во время хирургической операции.
Технология, получившая название HLOIA, создает 3D-модель органа на основе исследования МРТ и сохраняет ее в «облаке». Непосредственно перед операцией врач загружает модель на свои очки смешанной реальности и получает возможность рассматривать трехмерный орган со всех сторон, масштабировать и сопоставлять его с реальным прототипом в организме. Это особенно важно при лапароскопической операции, которая проводится через маленькие разрезы. С помощью MR-очков хирург буквально видит сквозь кожу пациента, чем достигается более высокая точность действий.
Для управления 3D-моделью используются жесты. Можно запустить не только просмотр модели, но и открыть изображения или запустить видеоролики, загруженные в очки перед операцией. Для настройки требуется несколько минут, при этом во вмешательстве IT-специалистов в процесс нет необходимости.
Большой плюс технологии HLOIA в том, что она позволяет хирургу обходиться без ассистентов. Это важно, так как далеко не всегда помощники понимают с первого раза, что специалисту надо видеть в конкретный момент времени. Всего-то пара жестов перед очками, и нужные материалы появятся перед глазами хирурга. Это экономит время в условиях, когда счет идет буквально на секунды.
Цифровая операционная неоднократно показала себя в деле. Технологию использовали во время проведения 30 операций в сфере онкологии и урологии. Испытания проводились с применением MR-очков модели Microsoft HoloLens первого поколения, а затем на устройствах второго поколения.
Создатели проекта гордо заявляют, что от идеи до реализации ушло всего 1,5 года. Перед первой операцией проводилась настройка в течение месяца, а затем еще около 11 часов ушло на создание 3D-модели. Сейчас же на подготовку уходит не более часа в зависимости от сложности операции.
Обучение медицинских работников
VR/AR-технологии отлично подходят и уже используются для обучения специалистов проведению хирургических операций. Например, сотрудники государственного медицинского университета в Самаре разработали и официально зарегистрировали тренажер с говорящим названием SurgeraVR.
Инновация представляет собой софт с функционалом для проведения виртуальных операций:
- управление хирургическими VR-инструментами;
- достоверная симуляция учебных сцен в виртуальных очках;
- ассистент, указывающий на последовательность действий.
Тренажер SurgeraVR уже успешно используется как для подготовки студентов-медиков, так и для повышения квалификации практикующих специалистов. Надо понимать, что такие тренировки не заменяют опыт, полученный в ходе реальной хирургической операции, но отлично его дополняют.
В ходе эксперимента разработчики выяснили, что обучение в виртуальной реальности параллельно с применением обычных методических материалов на 25% выше, нежели без тренажера SurgeraVR.
Борьба с потенциальной зависимостью
Глубокое погружение в VR-пространство позволяет человеку наглядно показать, что будет с ним в случае употребления наркотических веществ, и тем более их передозировки. Само собой, делать так с реальными наркотиками – недопустимо, ведь есть риск развития зависимости и даже смерти. Именно здесь на помощь приходят совершенно безопасные для здоровья и психики VR-технологии.
Наши соседи из Минска уже используют описанный выше подход для профилактики наркотической зависимости у подростков. Принцип прост: дети надевают очки виртуальной реальности, в которых транслируется состояние человека в состоянии наркотического опьянения. Конечно, речь идет не об удовольствии, а, напротив, о негативном опыте, который точно никто не захочет повторять сам. Реализация проекта показывает, что такая профилактика вызывает негативное отношение к различным веществам, изменяющим ощущение реальности, благодаря чему вызывается отвращение к ним.
Заключение
Обучение медиков, лечение, реабилитация и профилактика – это лишь одна из немногих сфер, где потенциал технологий виртуальной, дополненной и смешанной реальности способен послужить человеку на пользу. Не стоит полагать, что AR и VR – это только про развлечения в играх. Благо, все больше светлых умов понимают это и создают новые способы применения виртуальной и дополненной реальности.
Рекомендуемые товары
