3D na medicina: mundo virtual e novas tecnologias

Até agora, associamos a realidade virtual aos jogos de computador, um mundo de sonhos criado para o entretenimento. Alguém já pensou que algo que é fonte de prazer poderia se tornar uma das ferramentas de diagnóstico da medicina no futuro? As ações dos médicos no mundo virtual farão melhores especialistas? Eles seriam capazes de se envolver em interação humana com um paciente se aprendessem falando apenas com um holograma?

O progresso tem suas próprias leis - estamos dominando novas áreas da ciência, criando novas tecnologias. Muitas vezes, criamos algo que originalmente tinha um propósito diferente, mas encontramos um novo uso para ele e estendemos a ideia original para outras áreas da ciência.

Foi o que aconteceu com os jogos de computador. No início de sua existência, eles deveriam ser apenas uma fonte de entretenimento. Mais tarde, vendo a facilidade com que essa tecnologia chegou aos jovens, foram criados jogos educativos que combinavam entretenimento com aprendizado para torná-lo mais interessante. Graças ao progresso, seus criadores tentaram tornar os mundos criados o mais reais possível, alcançando novas possibilidades tecnológicas. O resultado dessas atividades são jogos em que a qualidade da imagem impossibilita a distinção entre ficção e realidade, e o mundo virtual se aproxima tanto do real que parece dar vida às nossas fantasias e sonhos. Foi essa tecnologia que há alguns anos caiu nas mãos de cientistas que tentavam modernizar o processo de formação de médicos de uma nova geração.

Treine e planeje

Em todo o mundo, escolas e universidades médicas enfrentam uma séria barreira no ensino de medicina e ciências afins aos alunos - a falta de material biológico para estudo. Embora seja fácil produzir células ou tecidos em laboratórios para fins de pesquisa, isso está se tornando um problema cada vez maior. corpos receptores para pesquisas. Hoje em dia, as pessoas são menos propensas a salvar seus corpos para fins de pesquisa. Há muitas razões culturais e religiosas para isso. Então, o que os alunos devem aprender? Figuras e palestras nunca substituirão o contato direto com a exposição. Tentando lidar com esse problema, foi criado um mundo virtual que permite descobrir os segredos do corpo humano.

Imagem virtual do coração e vasos torácicos.

Ter 2014, prof. Mark Griswold da Case Western Reserve University, nos EUA, participou do estudo de um sistema de apresentação holográfica que leva o usuário a um mundo virtual e permite que ele interaja com ele. Como parte dos testes, ele pôde ver o mundo dos hologramas na realidade circundante e estabelecer contato no mundo virtual com outra pessoa - uma projeção de computador de uma pessoa em uma sala separada. Ambas as partes podem conversar entre si em realidade virtual sem se ver. O resultado de uma maior cooperação da universidade e sua equipe com os cientistas foi o primeiro protótipo de aplicativos para o estudo da anatomia humana.

A criação de um mundo virtual permite recriar qualquer estrutura do corpo humano e colocá-la em um modelo digital. No futuro, será possível criar mapas de todo o organismo e explorar o corpo humano em forma de holograma, observando-o de todos os lados, explorando os segredos do funcionamento dos órgãos individuais, tendo diante dos olhos uma imagem detalhada deles. Os alunos poderão estudar anatomia e fisiologia sem contato com uma pessoa viva ou seu cadáver. Além disso, mesmo um professor poderá ministrar aulas na forma de sua projeção holográfica, não estando em um determinado local. As restrições temporais e espaciais na ciência e o acesso ao conhecimento desaparecerão, apenas o acesso à tecnologia continuará sendo uma possível barreira. O modelo virtual permitirá que os cirurgiões aprendam sem ter que realizar operações em um organismo vivo, e a precisão do visor criará uma cópia da realidade que será possível reproduzir fielmente as realidades de um procedimento real. incluindo as reações de todo o corpo do paciente. Sala de cirurgia virtual, paciente digital? Isso ainda não se tornou uma conquista pedagógica!

A mesma tecnologia permitirá o planejamento de procedimentos cirúrgicos específicos para pessoas específicas. Ao escanear cuidadosamente seus corpos e criar um modelo holográfico, os médicos poderão aprender sobre a anatomia e a doença de seus pacientes sem realizar testes invasivos. As próximas etapas do tratamento serão planejadas em modelos de órgãos doentes. Ao iniciar uma operação real, eles conhecerão perfeitamente o corpo da pessoa operada e nada os surpreenderá.

Treinamento em um modelo virtual do corpo do paciente.

A tecnologia não substituirá o contato

No entanto, surge a pergunta, tudo pode ser substituído pela tecnologia? Nenhum método disponível substituirá o contato com um paciente real e com seu corpo. É impossível exibir digitalmente a sensibilidade dos tecidos, sua estrutura e consistência e, mais ainda, as reações humanas. É possível reproduzir digitalmente a dor e o medo humanos? Apesar dos avanços da tecnologia, os jovens médicos ainda terão que conhecer pessoas reais.

Não sem razão, há vários anos, foi recomendado que estudantes de medicina na Polônia e em todo o mundo frequentassem sessões com pacientes reais e formar suas relações com as pessoas, e que o corpo docente, além de adquirir conhecimento, aprenda também empatia, compaixão e respeito pelas pessoas. Muitas vezes acontece que o primeiro encontro real de estudantes de medicina com um paciente ocorre durante um estágio ou estágio. Afastados da realidade acadêmica, não conseguem conversar com os pacientes e lidar com suas emoções difíceis. É improvável que a maior separação de estudantes de pacientes causada pela nova tecnologia tenha um efeito positivo sobre os jovens médicos. Vamos ajudá-los a permanecer simplesmente seres humanos criando excelentes profissionais? Afinal, um médico não é um artesão, e o destino de um doente depende muito da qualidade do contato humano, da confiança que o paciente tem em seu médico.

Há muito tempo, os pioneiros da medicina – às vezes até violando a ética – adquiriam conhecimento apenas com base no contato com o corpo. O conhecimento médico atual é, na verdade, fruto dessas buscas e da curiosidade humana. Como era mais difícil conhecer a realidade, ainda sem saber nada, fazer descobertas, confiando apenas na própria experiência! Muitos tratamentos cirúrgicos foram desenvolvidos por tentativa e erro e, embora às vezes isso terminasse tragicamente para o paciente, não havia outra saída.

Ao mesmo tempo, essa sensação de experimentação no corpo e na pessoa viva de alguma forma ensinava respeito a ambos. Isso me fez pensar em cada passo planejado e tomar decisões difíceis. Um corpo virtual e um paciente virtual podem ensinar a mesma coisa? O contato com um holograma ensinará às novas gerações de médicos respeito e compaixão, e falar com uma projeção virtual ajudará a desenvolver empatia? Essa questão é enfrentada por cientistas que implementam tecnologias digitais em universidades médicas.

Sem dúvida, a contribuição de novas soluções técnicas para a formação de médicos não pode ser superestimada, mas nem tudo pode ser substituído por um computador. A realidade digital permitirá que os especialistas recebam uma educação ideal e também permitirá que eles permaneçam médicos “humanos”.

Visualização da tecnologia do futuro - um modelo do corpo humano.

Modelos de impressão e detalhes

Na medicina mundial, já existem muitas tecnologias de imagem que foram consideradas cósmicas há alguns anos. O que temos em mãos renderizações 3D é outra ferramenta extremamente útil utilizada no tratamento de casos difíceis. Embora as impressoras 3D sejam relativamente novas, elas são usadas na medicina há vários anos. Na Polônia, eles são usados ​​principalmente no planejamento do tratamento, incl. cirurgia cardíaca. Todo defeito cardíaco é uma grande incógnita, porque não há dois casos iguais e, às vezes, é difícil para os médicos prever o que pode surpreendê-los depois de abrir o tórax de um paciente. As tecnologias disponíveis para nós, como ressonância magnética ou tomografia computadorizada, não podem mostrar com precisão todas as estruturas. Portanto, é necessário um conhecimento mais profundo do corpo de um determinado paciente, e os médicos oferecem essa oportunidade com a ajuda de imagens XNUMXD na tela do computador, posteriormente traduzidas em modelos espaciais de silicone ou plástico.

Os centros de cirurgia cardíaca poloneses usam o método de varredura e mapeamento de estruturas cardíacas em modelos 3D há vários anos, com base nos quais as operações são planejadas.. Muitas vezes acontece que apenas o modelo espacial revela um problema que surpreenderia o cirurgião durante o procedimento. A tecnologia disponível nos permite evitar tais surpresas. Por isso, esse tipo de exame vem ganhando cada vez mais adeptos e, no futuro, as clínicas utilizam modelos 3D no diagnóstico. Especialistas em outras áreas da medicina usam essa tecnologia de maneira semelhante e a desenvolvem constantemente.

Alguns centros na Polônia e no exterior já estão realizando operações pioneiras usando endopróteses ósseas ou vasculares impressos com tecnologia 3D. Centros ortopédicos em todo o mundo são membros protéticos de impressão 3D que são ideais para um determinado paciente. E, mais importante, eles são muito mais baratos que os tradicionais. Há algum tempo, assisti com emoção a um trecho de uma reportagem que mostrava a história de um menino com um braço amputado. Ele recebeu uma prótese impressa em XNUMXD que era uma réplica perfeita do braço do Homem de Ferro, o super-herói favorito do pequeno paciente. Era mais leve, mais barata e, mais importante, perfeitamente ajustada do que as próteses convencionais.

O sonho da medicina é fazer com que cada parte do corpo perdida possa ser substituída por um equivalente artificial em tecnologia 3D, ajuste do modelo criado aos requisitos de um determinado paciente. Essas "peças de reposição" personalizadas impressas a um preço acessível revolucionariam a medicina moderna.

A pesquisa sobre o sistema de hologramas continua em colaboração com médicos de várias especialidades. Eles já aparecem primeiros aplicativos com anatomia humana e os primeiros médicos aprenderão sobre a tecnologia holográfica do futuro. Os modelos 3D tornaram-se parte da medicina moderna e permitem desenvolver os melhores tratamentos na privacidade do seu consultório. No futuro, as tecnologias virtuais resolverão muitos outros problemas que a medicina está tentando combater. Preparará novas gerações de médicos e não haverá limites para a difusão da ciência e do conhecimento.