ยากล้าเข้าถึงเทคนิคเสมือนจริง

ปีที่แล้ว นักประสาทวิทยา Wendell Gibby ทำการผ่าตัดกระดูกสันหลังส่วนเอวโดยใช้แว่นตา Microsoft HoloLens หลังจากทาแล้ว แพทย์เห็นกระดูกสันหลังของผู้ป่วย เลื่อนขึ้นสู่ผิวกาย

เพื่อระบุตำแหน่งที่แน่นอนของดิสก์ที่ทำให้เกิดอาการปวดในกระดูกสันหลัง รูปภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) และภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) ของผู้ป่วยจึงถูกโหลดลงในซอฟต์แวร์ ซึ่งทำให้กระดูกสันหลังเป็นแบบ 3 มิติ

หนึ่งปีก่อนหน้านั้น Dr. Shafi Ahmed ใช้ Google Glass เพื่อถ่ายทอดสดการผ่าตัดของผู้ป่วยมะเร็ง วางกล้อง 360 องศาสองตัวและเลนส์จำนวนมากไว้รอบห้อง ช่วยให้นักศึกษาแพทย์ ศัลยแพทย์ และผู้ชมสามารถเห็นและได้ยินสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการทำหัตถการ และเรียนรู้วิธีแยกเนื้องอกออกจากเนื้อเยื่อที่มีสุขภาพดีโดยรอบอย่างเหมาะสม

ในฝรั่งเศส คอร์เทกซ์การมองเห็นเพิ่งได้รับการผ่าตัดในผู้ป่วยที่สวมแว่นตาเสมือนจริง (-) ระหว่างการผ่าตัด การวางผู้ป่วยในโลกเสมือนจริงช่วยให้แพทย์สามารถประเมินการทำงานของบริเวณสมองและการเชื่อมต่อของสมองที่รับผิดชอบในการทำงานของแต่ละบุคคลได้แบบเรียลไทม์ (เช่น ระหว่างการผ่าตัด) จนถึงขณะนี้ ยังไม่สามารถทำได้บนโต๊ะปฏิบัติการ มีการตัดสินใจที่จะใช้แว่นตาเสมือนจริงในลักษณะนี้เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียการมองเห็นอย่างสมบูรณ์ของผู้ป่วยที่สูญเสียการมองเห็นในตาข้างเดียวอันเนื่องมาจากโรค

Wendell Gibby สวม HoloLens

ปฏิบัติการและอบรมแพทย์

ตัวอย่างข้างต้นแสดงให้เห็นว่าเทคนิคเสมือนจริงได้เข้ามามีบทบาทในโลกของการแพทย์อย่างไร แอปพลิเคชั่นแรกของ VR ในการดูแลสุขภาพย้อนหลังไปถึงช่วงต้นทศวรรษ 90 ในปัจจุบัน วิธีแก้ปัญหาดังกล่าวมักใช้ในความต้องการในการแสดงภาพข้อมูลทางการแพทย์ที่ซับซ้อน (โดยเฉพาะในการปฏิบัติงานและการวางแผน) ในการศึกษาและการฝึกอบรม (การแสดงภาพกายวิภาคและหน้าที่ในการจำลองผ่านกล้อง) ในการส่องกล้องเสมือนจริง จิตวิทยาและการฟื้นฟูสมรรถภาพ และการแพทย์ทางไกล .

ในการศึกษาทางการแพทย์ การแสดงภาพแบบโต้ตอบ ไดนามิก และ 1971 มิติมีข้อได้เปรียบเหนือสมุดแผนที่แบบคลาสสิกอย่างมาก ตัวอย่างคือแนวคิดที่ได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลสหรัฐฯ ซึ่งช่วยให้เข้าถึงข้อมูลการถ่ายภาพมนุษย์โดยละเอียด (CT, MRI และ cryosections) มีไว้สำหรับการศึกษากายวิภาคศาสตร์ การวิจัยเกี่ยวกับภาพและการประยุกต์ใช้ (การศึกษา การวินิจฉัย การวางแผนการรักษาและการจำลอง) คอลเลกชัน Virtual Man ที่สมบูรณ์ประกอบด้วย 1 ภาพที่ความละเอียด 15 มม. และขนาด 5189 GB Virtual Woman ประกอบด้วย 0,33 ภาพ (ความละเอียด 40 มม.) และหนักประมาณ XNUMX GB

การเพิ่มสภาพแวดล้อมการเรียนรู้เสมือนจริง องค์ประกอบทางประสาทสัมผัส ช่วยให้นักเรียนได้ฝึกฝนทักษะตั้งแต่เนิ่นๆ แต่ยังไม่พัฒนา ด้วยการกดปุ่ม พวกเขาสามารถเติมกระบอกฉีดยาและทำให้ว่างเปล่าได้ และในความเป็นจริงเสมือน "รู้สึก" เมื่อเข็มฉีดยากระทบกับผิวหนัง กล้ามเนื้อ หรือกระดูก - การฉีดเข้าไปในถุงข้อต่อให้ความรู้สึกที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับการติดเข็ม เข้าไปในเนื้อเยื่อไขมัน ระหว่างการผ่าตัด ทุกการเคลื่อนไหวมีผลของมันเอง ซึ่งบางครั้งก็มีผลร้ายแรงมาก มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะตัดที่ไหนและอย่างไรและเจาะที่ไหนเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายต่อเส้นประสาทและเส้นเลือด นอกจากนี้ ในช่วงเวลาที่กดดัน เมื่อต้องใช้เวลาหลายนาทีในการช่วยชีวิตผู้ป่วย ทักษะการปฏิบัติของแพทย์ก็คุ้มค่ากับน้ำหนักของพวกเขาในทองคำ การฝึกอบรมเกี่ยวกับเครื่องจำลองเสมือนช่วยให้คุณปรับปรุงเทคนิคของคุณโดยไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของใคร

การนำเสนอเสมือนจริงสามารถนำไปใช้ในขั้นต่อไปของอาชีพแพทย์ได้ เช่น ส่องกล้องเสมือน ช่วยให้คุณสามารถจำลอง "การเดิน" ผ่านร่างกายและเจาะเนื้อเยื่อโดยไม่ต้องทดสอบการบุกรุก เช่นเดียวกับการผ่าตัดคอมพิวเตอร์ ในการผ่าตัดทั่วไป แพทย์จะมองเห็นเพียงพื้นผิวเท่านั้น และโชคไม่ดีที่การเคลื่อนไหวของมีดผ่าตัดกลับไม่ได้ . ด้วยการใช้ VR เขาสามารถมองเห็นใต้พื้นผิวและตัดสินใจโดยอาศัยความรู้เพิ่มเติมจากแหล่งอื่นๆ

ท่ามกลางปลาโลมาและในพิธีราชาภิเษกของ Elizabeth II

การทดลองบำบัดสำหรับผู้ที่เป็นโรคจิตเภทได้รับการพัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด วิธีนี้ทำให้พวกเขาได้เผชิญหน้ากับอวาตาร์เสมือนจริงที่เป็นตัวแทนของเสียงคร่ำครวญในหัวของพวกเขา หลังจากการทดสอบขั้นตอนแรก ผลลัพธ์เป็นที่น่าพอใจ นักวิจัยที่ทำการทดลองแบบสุ่มที่มีกลุ่มเปรียบเทียบได้เปรียบเทียบการรักษานี้กับการให้คำปรึกษาในรูปแบบเดิมๆ พวกเขาพบว่าหลังจากผ่านไปสิบสองสัปดาห์ อวตารก็มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการลดอาการประสาทหลอนในการได้ยิน การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน The Lancet Psychiatry ได้ติดตามผู้ป่วยชาวอังกฤษ 150 คนที่เป็นโรคจิตเภทมาเป็นเวลาประมาณ 75 ปี และมีอาการประสาทหลอนในการได้ยินอย่างต่อเนื่องและรบกวนจิตใจมานานกว่าหนึ่งปี ในจำนวนนี้ จัดส่งแล้ว XNUMX รายการ การบำบัดด้วยอวาตาร์และ 75 ใช้วิธีการแบบเดิมๆ จนถึงตอนนี้ อวตารได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการลดอาการประสาทหลอนในการได้ยิน หากการวิจัยเพิ่มเติมประสบความสำเร็จ การบำบัดด้วยรูปประจำตัวสามารถปฏิวัติวิธีการรักษาผู้คนนับล้านได้ คนเป็นโรคจิต ในโลกที่แตกต่าง

สโมสรว่ายน้ำปลาโลมา

นับตั้งแต่ทศวรรษที่ 70 นักวิจัยบางคนได้อธิบายถึงผลการรักษาในเชิงบวกของการว่ายน้ำกับโลมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้พิการ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เรียกว่า การบำบัดด้วยปลาโลมา มันมีข้อเสีย ประการแรกอาจมีราคาแพงเกินไปสำหรับคนจำนวนมาก ประการที่สอง ความคิดที่ว่าคนเข้าไปในแอ่งของสัตว์ที่ติดอยู่นั้นถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าโหดร้ายโดยนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม Dutch Marijka Schöllema เกิดความคิดที่จะหันไปใช้เทคโนโลยีเสมือนจริง สร้างโดย her สโมสรว่ายน้ำปลาโลมา นำเสนอประสบการณ์เสมือนจริง 360 องศา โปรเจ็กต์นี้กำลังใช้สมาร์ทโฟน Samsung S7 ที่ติดตั้งบนแว่นตาดำน้ำพร้อมองค์ประกอบที่พิมพ์ 3 มิติ เพื่อสร้างชุดหูฟังเสมือนจริงอย่างกะทันหัน

เทคโนโลยีเสมือนจริงเหมาะสำหรับ จัดการกับโรควิตกกังวล. หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการบำบัดด้วยการสัมผัส - ผู้ป่วยได้รับสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดความวิตกกังวล แต่ทุกอย่างเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดซึ่งให้ความรู้สึกปลอดภัย ความจริงเสมือนช่วยให้คุณเผชิญกับความกลัวของพื้นที่เปิดโล่ง ความใกล้ชิด หรือการบิน บุคคลอาจเผชิญกับสถานการณ์ที่ยากลำบากสำหรับเขาในขณะที่ตระหนักว่าเขาไม่ได้มีส่วนร่วมจริงๆ ในการศึกษาที่รักษาอาการกลัวความสูง พบว่าผู้ป่วย 90% มีอาการดีขึ้น

การใช้ VR ในการฟื้นฟูระบบประสาทอาจเป็นโอกาสสำหรับ ผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองช่วยให้บรรลุผลการรักษาได้เร็วขึ้นและกลับสู่ชีวิตปกติ บริษัท MindMaze ของสวีเดนได้สร้างแพลตฟอร์มตามความรู้ในด้านการฟื้นฟูระบบประสาทและวิทยาศาสตร์ทางปัญญา กล้องจะติดตามการเคลื่อนไหวของผู้ป่วยและแสดงเป็นรูปอวาตาร์ 3 มิติ จากนั้นแบบฝึกหัดแบบโต้ตอบจะถูกเลือกเป็นรายบุคคลซึ่งหลังจากการทำซ้ำหลายครั้งที่เหมาะสมจะกระตุ้นการเปิดใช้งานใหม่ของการเชื่อมต่อประสาทที่เสียหายและการเปิดใช้งานใหม่

นักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกา เยอรมนี และบราซิล เพิ่งเผยแพร่ผลการศึกษาซึ่งมีผู้ป่วยแปดรายที่มีอาการ อัมพาตครึ่งตัว (อัมพาตของแขนขา) ได้รับการรักษาด้วยชุด VR และโครงกระดูกภายนอก กิจกรรมจำลองการเคลื่อนไหวเสมือนจริง และโครงกระดูกภายนอกขยับขาของผู้ป่วยตามสัญญาณสมอง ผู้ป่วยทุกรายในการศึกษานี้ฟื้นความรู้สึกและควบคุมการเคลื่อนไหวใต้ไขสันหลังที่ได้รับบาดเจ็บ จึงมีการสร้างเซลล์ประสาทขึ้นใหม่อย่างมีนัยสำคัญ

Startup Brain Power ได้สร้างเครื่องมือ ช่วยเหลือผู้ป่วยออทิสติก. นี่คือ Google Glass ที่ได้รับการปรับปรุง - พร้อมซอฟต์แวร์พิเศษที่ใช้ เป็นต้น ระบบการรับรู้อารมณ์ ซอฟต์แวร์รวบรวมข้อมูลพฤติกรรม ประมวลผล และให้ข้อเสนอแนะในรูปแบบของสัญญาณภาพและเสียงที่เข้าใจง่ายแก่ผู้สวมใส่ (หรือผู้ดูแล) อุปกรณ์ประเภทนี้ช่วยให้เด็กออทิสติกเรียนรู้ภาษา จัดการพฤติกรรม และพัฒนาทักษะทางสังคม—เช่น ถอดรหัสสถานะทางอารมณ์ของบุคคลอื่น จากนั้นแสดงโดยใช้อีโมติคอน "บอก" เด็กว่าอีกฝ่ายพูดอะไร รู้สึก

ในทางกลับกัน โปรเจ็กต์ถูกออกแบบมาเพื่อนำความทรงจำที่สดใสกลับคืนมา คนที่ต่อสู้กับภาวะสมองเสื่อม. ทำได้ผ่านแบบฝึกหัดสนุกๆ หลายชุดโดยใช้เทคโนโลยีดิจิทัลและแว่นตา 3 มิติ เป็นความพยายามในการระลึกถึงความทรงจำโดยอิงจากเหตุการณ์สำคัญที่บุคคลที่มีภาวะสมองเสื่อมอาจเคยประสบมาในช่วงชีวิตของพวกเขา นักออกแบบหวังว่านี่จะเป็นโอกาสในการเชื่อมต่อกับผู้อื่นและปรับปรุงความเป็นอยู่ที่ดีของคุณ การทดสอบที่อธิบายโดย The Guardian ได้สร้างการจำลองเสมือนจริงตามพิธีราชาภิเษกของ Queen Elizabeth II ในปี 1953 ซึ่งมีไว้สำหรับผู้อยู่อาศัยในสหราชอาณาจักร งานนี้ถูกสร้างขึ้นใหม่โดยใช้ภาพวาด นักแสดง ชุดย้อนยุค และอุปกรณ์ประกอบฉากที่เป็นตัวแทน ฉากหลังคือถนนอิสลิงตันในลอนดอนเหนือ

Deep Stream VR การเริ่มต้นในแคลิฟอร์เนียที่นำผู้ป่วยเข้าสู่โลกเสมือนจริงที่พวกเขาสามารถ "ดื่มด่ำ" ในขณะที่ดูการผจญภัยของฮีโร่ได้สำเร็จ ประสิทธิภาพในการลดความเจ็บปวด ประมาณ 60-70% การแก้ปัญหาได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในหัตถการทางการแพทย์ประเภทต่างๆ ตั้งแต่ขั้นตอนทางทันตกรรมไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงการแต่งกาย อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่แนวคิดเกี่ยวกับความเจ็บปวดเสมือนจริงที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลก

เป็นเวลากว่าสองทศวรรษแล้วที่ผู้บุกเบิกและจิตรกร VR Hunter Hoffman และ David Patterson นักวิจัยจาก University of Washington ได้พิสูจน์ความสามารถเฉพาะตัวของ VR บรรเทาอาการปวดเฉียบพลัน. ผลงานล่าสุดของพวกเขา โลกเสมือนจริง ซึ่งดึงความสนใจของผู้ป่วยจากความเจ็บปวดไปสู่สภาพแวดล้อมเสมือนน้ำแข็งที่อาบด้วยสีน้ำเงินและสีขาวอันเยือกเย็น งานเดียวของคนป่วยที่นั่นคือ... ขว้างก้อนหิมะใส่เพนกวิน น่าแปลกที่ผลลัพธ์ที่ได้จะบ่งบอกได้ด้วยตนเอง ผู้ที่มีอาการแสบร้อนจะรู้สึกเจ็บปวดน้อยลง 35-50% เมื่อแช่ใน VR เมื่อเทียบกับยาแก้ปวดขนาดปานกลาง นอกจากผู้ป่วยในโรงพยาบาลเด็กแล้ว นักวิจัยยังทำงานร่วมกับอดีตทหารสหรัฐที่ได้รับบาดเจ็บจากการสู้รบและต่อสู้กับโรคเครียดหลังเหตุการณ์สะเทือนขวัญ (PTSD)

ภาพจากแอปพลิเคชัน VR ที่ออกแบบมาเพื่อรักษาอาการไหม้

มะเร็งจับได้ทันที

ปรากฎว่าเทคนิคการจำลองเสมือนสามารถช่วยในการตรวจหามะเร็งในระยะเริ่มต้นได้ การตรวจหาเนื้องอกโดยใช้กล้องจุลทรรศน์มาตรฐานเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน อย่างไรก็ตาม Google Research ได้เปิดตัวในเดือนเมษายน 2018 กล้องจุลทรรศน์ ARซึ่งสามารถระบุเซลล์มะเร็งได้แบบเรียลไทม์ด้วยความช่วยเหลือเพิ่มเติมจากการเรียนรู้ของเครื่อง

เหนือกล้องซึ่งโต้ตอบกับอัลกอริธึม AI คือจอแสดงผล AR (ความจริงเสริม) ที่แสดงข้อมูลเมื่อตรวจพบปัญหา กล่าวอีกนัยหนึ่ง กล้องจุลทรรศน์จะค้นหาเซลล์มะเร็งทันทีที่คุณใส่ตัวอย่างลงไป ในที่สุด ระบบนี้สามารถใช้ในการวินิจฉัยโรคอื่นๆ เช่น วัณโรคและมาลาเรียได้

กล้องจุลทรรศน์ AR ที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยา

กำไรไม่เสมือนจริงอีกต่อไป

ปีที่แล้ว บริษัทวิจัย Grand View Research ประเมินมูลค่าตลาดโลกสำหรับโซลูชั่น VR และ AR ในด้านการแพทย์ที่ 568,7 ล้านดอลลาร์ ซึ่งคิดเป็นอัตราการเติบโต 29,1% ต่อปี นักวิเคราะห์กล่าวว่าตลาดนี้น่าจะเกิน 2025 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 5 การเติบโตอย่างรวดเร็วของภาคส่วนนี้เป็นผลมาจากการพัฒนาฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เสมือนจริงและความจริงเสริมที่ก้าวหน้า รวมถึงการแนะนำเทคโนโลยีในด้านการแพทย์ใหม่ๆ

เดลฟิโนเทอราเปีย VR: 

ตัวอย่าง Wild Dolphin UnderwaterVR

รายงานการตรวจหาเซลล์มะเร็งโดย AR:

การตรวจหามะเร็งแบบเรียลไทม์ด้วยการเรียนรู้ของเครื่อง