3D en medicina: mundo virtual e novas tecnoloxías
Ata o de agora asociabamos a realidade virtual cos xogos de ordenador, un mundo de soños creado para o entretemento. Alguén pensou que algo que é fonte de pracer podería converterse no futuro nunha das ferramentas de diagnóstico da medicina? A actuación dos médicos no mundo virtual fará mellores especialistas? Serían capaces de participar na interacción humana cun paciente se o aprendesen falando só cun holograma?
O progreso ten as súas propias leis: estamos dominando novas áreas da ciencia, creando novas tecnoloxías. Adoita ocorrer que creamos algo que orixinalmente tiña un propósito diferente, pero atopamos un novo uso para el e estendemos a idea orixinal a outras áreas da ciencia.
Isto é o que pasou cos xogos de ordenador. Ao comezo da súa existencia, suponía que eran só unha fonte de entretemento. Máis tarde, vendo a facilidade con que esta tecnoloxía atopaba o seu camiño para os mozos, creáronse xogos educativos que combinaban entretemento coa aprendizaxe para facelo máis interesante. Grazas ao progreso, os seus creadores intentaron que os mundos creados fosen o máis reais posibles, conseguindo novas posibilidades tecnolóxicas. O resultado destas actividades son xogos nos que a calidade da imaxe fai imposible distinguir a ficción da realidade, e o mundo virtual achégase tanto ao real que parece dar vida ás nosas fantasías e soños. Foi esta tecnoloxía a que hai uns anos caeu en mans de científicos que tentaban modernizar o proceso de formación dos médicos dunha nova xeración.
Adestrar e planificar
En todo o mundo, as facultades de medicina e as universidades enfróntanse a unha grave barreira para ensinar medicina e ciencias relacionadas aos estudantes: a falta de material biolóxico para o estudo. Aínda que é fácil producir células ou tecidos en laboratorios con fins de investigación, isto está a ser un problema cada vez máis. organismos receptores de investigación. Hoxe en día, a xente ten menos probabilidades de gardar o seu corpo para fins de investigación. Hai moitas razóns culturais e relixiosas para iso. Entón, que deberían aprender os estudantes? As figuras e as conferencias nunca substituirán o contacto directo coa exposición. Tentando facer fronte a este problema, creouse un mundo virtual que permite descubrir os segredos do corpo humano.
Imaxe virtual do corazón e dos vasos torácicos.
mar 2014, prof. Mark Griswold da Case Western Reserve University en EE. UU., participou no estudo dun sistema de presentación holográfica que leva ao usuario a un mundo virtual e lle permite interactuar con el. Como parte das probas, puido ver o mundo dos hologramas na realidade circundante e establecer contacto no mundo virtual con outra persoa: unha proxección por ordenador dunha persoa nunha sala separada. Ambas as partes podían falarse en realidade virtual sen verse. O resultado dunha maior cooperación entre a universidade e o seu persoal cos científicos foi o primeiro prototipo de aplicacións para o estudo da anatomía humana.
Crear un mundo virtual permite recrear calquera estrutura do corpo humano e situala nun modelo dixital. No futuro, será posible crear mapas de todo o organismo e explorar o corpo humano en forma de holograma, observándoo por todos os lados, explorando os segredos do funcionamento dos órganos individuais, tendo ante os seus ollos unha imaxe detallada deles. O alumnado poderá estudar anatomía e fisioloxía sen contacto cunha persoa viva nin co seu cadáver. Ademais, mesmo un profesor poderá realizar clases en forma da súa proxección holográfica, non estando nun lugar determinado. As restricións temporais e espaciais na ciencia e no acceso ao coñecemento desaparecerán, só o acceso á tecnoloxía seguirá sendo unha posible barreira. O modelo virtual permitirá aos cirurxiáns aprender sen ter que realizar operacións sobre un organismo vivo, e a precisión da visualización creará unha copia da realidade tal que será posible reproducir fielmente as realidades dun procedemento real. incluíndo as reaccións de todo o corpo do paciente. Quirófano virtual, paciente dixital? Isto aínda non se converteu nun logro pedagóxico!
A mesma tecnoloxía permitirá a planificación de procedementos cirúrxicos específicos para persoas concretas. Ao escanear coidadosamente os seus corpos e crear un modelo holográfico, os médicos poderán coñecer a anatomía e a enfermidade do seu paciente sen realizar probas invasivas. As seguintes etapas de tratamento planificaranse en modelos de órganos enfermos. Ao iniciar unha operación real, coñecerán perfectamente o corpo da persoa operada e nada o sorprenderá.
Adestramento sobre unha maqueta virtual do corpo do paciente.
A tecnoloxía non substituirá o contacto
Non obstante, xorde a pregunta, pódese substituír todo pola tecnoloxía? Ningún método dispoñible substituirá o contacto cun paciente real e co seu corpo. É imposible mostrar dixitalmente a sensibilidade dos tecidos, a súa estrutura e consistencia, e máis aínda as reaccións humanas. É posible reproducir dixitalmente a dor e o medo humanos? A pesar dos avances tecnolóxicos, os médicos novos aínda terán que coñecer persoas reais.
Non sen razón, hai varios anos recomendouse que asistiran estudantes de medicina en Polonia e en todo o mundo sesións con pacientes reais e formar as súas relacións coas persoas, e que o persoal académico, ademais de adquirir coñecementos, tamén aprenda empatía, compaixón e respecto polas persoas. A miúdo ocorre que a primeira reunión real de estudantes de medicina cun paciente ocorre durante unhas prácticas ou prácticas. Arrancados da realidade académica, son incapaces de falar cos pacientes e facer fronte ás súas emocións difíciles. É improbable que a maior separación dos estudantes dos pacientes causada polas novas tecnoloxías teña un efecto positivo nos médicos novos. Axudarémolos a seguir sendo seres humanos creando excelentes profesionais? Despois de todo, un médico non é un artesán, e o destino dunha persoa enferma depende en gran medida da calidade do contacto humano, da confianza que o paciente ten no seu médico.
Hai moito tempo, os pioneiros da medicina, ás veces mesmo en violación da ética, adquirían coñecementos só a partir do contacto co corpo. O coñecemento médico actual é en realidade o resultado destas procuras e da curiosidade humana. ¡Canto máis difícil era coñecer a realidade, aínda sen saber nada realmente, facer descubrimentos, apoiándose unicamente na propia experiencia! Moitos tratamentos cirúrxicos desenvolvéronse por ensaio e erro, e aínda que ás veces isto remataba tráxicamente para o paciente, non había outra saída.
Ao mesmo tempo, esta sensación de experimentación sobre o corpo e a persoa viva ensinou dalgún xeito o respecto por ambos. Isto fíxome pensar en cada paso planificado e tomar decisións difíciles. Poden un corpo virtual e un paciente virtual ensinar o mesmo? O contacto cun holograma ensinará ás novas xeracións de médicos respecto e compaixón, e falar cunha proxección virtual axudará a desenvolver a empatía? Este problema enfróntanse os científicos que implementan tecnoloxías dixitais nas universidades médicas.
Sen dúbida, non se pode sobrevalorar a achega das novas solucións técnicas á formación dos médicos, pero non todo pode ser substituído por un ordenador. A realidade dixital permitirá aos especialistas recibir unha educación ideal, e tamén lles permitirá seguir sendo médicos “humanos”.
Visualización da tecnoloxía do futuro - un modelo do corpo humano.
Imprimir modelos e detalles
Na medicina mundial, xa hai moitas tecnoloxías de imaxe que se consideraban cósmicas hai uns anos. O que temos a man Representacións 3D é outra ferramenta de gran utilidade utilizada no tratamento de casos difíciles. Aínda que as impresoras 3D son relativamente novas, utilízanse en medicina durante varios anos. En Polonia, utilízanse principalmente na planificación do tratamento, incl. cirurxía cardíaca. Cada defecto cardíaco é unha gran incógnita, porque non hai dous casos iguais, e ás veces é difícil para os médicos prever o que pode sorprendelos despois de abrir o peito dun paciente. As tecnoloxías dispoñibles, como a resonancia magnética ou a tomografía computarizada, non poden mostrar con precisión todas as estruturas. Polo tanto, é necesario unha comprensión máis profunda do corpo dun paciente en particular e os médicos ofrecen esta oportunidade coa axuda de XNUMXD imaxes nunha pantalla de ordenador, traducidas aínda máis en modelos espaciais feitos de silicona ou plástico.
Os centros de cirurxía cardíaca polacos levan varios anos utilizando o método de dixitalización e mapeo de estruturas cardíacas en modelos 3D, en función dos cales se planifican as operacións.. A miúdo ocorre que só o modelo espacial revela un problema que sorprendería ao cirurxián durante o procedemento. A tecnoloxía dispoñible permítenos evitar este tipo de sorpresas. Polo tanto, este tipo de exames están gañando cada vez máis adeptos e, no futuro, as clínicas utilizan modelos 3D no diagnóstico. Os especialistas noutros campos da medicina usan esta tecnoloxía de xeito similar e están a desenvolvela constantemente.
Algúns centros en Polonia e no estranxeiro xa están levando a cabo operacións pioneiras utilizando endopróteses óseas ou vasculares impreso con tecnoloxía 3D. Os centros ortopédicos de todo o mundo son extremidades protésicas de impresión en 3D que se adaptan idealmente a un paciente en particular. E, sobre todo, son moito máis baratos que os tradicionais. Hai tempo, vin con emoción un fragmento dunha reportaxe que mostraba a historia dun neno cun brazo amputado. Recibiu unha prótese impresa con XNUMXD que era unha réplica perfecta do brazo de Iron Man, o superheroe favorito do pequeno paciente. Era máis lixeiro, máis barato e, o máis importante, perfectamente encaixado que as próteses convencionais.
O soño da medicina é facer que cada parte do corpo que falte poida ser substituída por un equivalente artificial en tecnoloxía 3D. axuste do modelo creado aos requisitos dun paciente en particular. Estes "recambios" personalizados impresos a un prezo accesible revolucionarían a medicina moderna.
A investigación sobre o sistema de hologramas continúa en colaboración con médicos de moitas especialidades. Xa aparecen primeiras aplicacións con anatomía humana e os primeiros médicos coñecerán a tecnoloxía holográfica do futuro. Os modelos 3D pasaron a formar parte da medicina moderna e permítenche desenvolver os mellores tratamentos na privacidade da túa oficina. No futuro, as tecnoloxías virtuais resolverán moitos outros problemas que a medicina intenta loitar. Preparará novas xeracións de doutores, e non haberá límite para a difusión da ciencia e do coñecemento.
