В данной статье рассмотрим различия между VR (виртуальная реальность) и AR (дополненная реальность) технологиями.
VR создаёт полное погружение в виртуальную среду, полностью заменяющую реальный мир. Пользователь, надев очки или шлем, оказывается в другом мире, например, изучая игровые локации в «The Elder Scrolls: Skyrim». При этом взаимодействие с реальностью отсутствует, пока не произойдет случайное столкновение с предметами в физическом мире.
В отличие от VR, AR накладывает дополнительный слой информации на реальный мир. Это можно сравнить с тем, как персонаж Т-800 в фильме «Терминатор» анализирует окружающую среду, получая данные о предметах и их составе. AR технологии активно находят применение не только в развлекательной сфере, но и в медицине. Например, хирург, использующий очки дополненной реальности, получает возможность видеть внутренние органы пациента, включая аномалии, что позволяет быстрее и точнее выполнять манипуляции.
В России практика использования VR и AR в хирургии начала внедряться в Москве и Санкт-Петербурге. Среди первых, кто использовал эти технологии, стали врачи Клиники высоких медицинских технологий имени Н. И. Пирогова. К 2024 году количество операций с использованием этих технологий превысило 150. Кроме столиц, данный подход начинают использовать и в других городах, таких как Казань, расширяя возможности современных медицинских технологий.
Специалисты Казани успешно провели процедуру удаления опухоли на правой почке у 64-летней пациентки с использованием технологий дополненной реальности (AR). В рамках операции было принято решение полностью удалить опухоль, чтобы избежать ее повторного появления.
Перед проведением вмешательства врачи сделали магнитно-резонансные снимки, которые затем перевели в 3D-формат и оптимизировали для AR-очков. Использование таких очков позволяет хирургу видеть каждую деталь анатомии органа, включая мелкие капилляры. Это значительно уменьшает вероятность ошибок во время операции, что, в свою очередь, способствует более быстрому восстановлению пациента.
Человеческая память не всегда способна запомнить все детали, особенно в условиях стресса операционной, поэтому эта технология предоставляет врачу четкую визуализацию в реальном времени.
Операция была выполнена в Татарстане в 2023 году, и за следующие годы ученые продолжили развивать данное направление. Применение AR и VR технологий требует постоянного улучшения программного обеспечения и разработки специализированного оборудования для медицины.
Например, в Самарском государственном университете создана программа для 3D-визуализации снимков пациентов, что способствует улучшению врачебных решений. Также платформа позволяет врачам проводить консультации друг с другом вне зависимости от географического положения, благодаря использованию виртуальной реальности, что еще больше расширяет возможности современных медицинских технологий.
Данная программа используется на всех этапах хирургического процесса: от планирования и корректировки до оценки итогов операции. Порядок работы с ней прост: сначала проводят КТ или МРТ, выделяют необходимые участки в программе «Автоплан», разработанной в Самарском ГМУ, а затем загружают данные в CoVRS.
Эта навигационная система, вместе с 3D-моделированием и VR-технологиями, позволяет врачу тщательно визуализировать анатомические структуры и патологические образования. Визуализация обеспечивает возможность увидеть важные анатомические элементы, такие как питающие сосуды, что крайне важно для успешного проведения операции.
Эти технологии также облегчают дистанционные консультации между врачами и позволяют прорабатывать сценарии хирургических вмешательств. Специалисты могут в режиме онлайн обсуждать возможные осложнения, более точно планировать объем вмешательства и выбирать необходимый доступ.
Руководитель проектов в области «VR технологий в образовании» Института инновационного развития Самарского ГМУ отметил, что разработку протестировали совместно с коллегами из Санкт-Петербурга. В ходе операции в Самарской «цифровой» клинике хирурги работали, а врачи из Санкт-Петербурга подключились удаленно. Это привело к созданию полноценной телемедицинской системы.
Система позволяет врачам спланировать операцию, вносить необходимые корректировки и оценивать результаты, находясь при этом в любой точке мира. Тем самым значительно расширяются возможности для высокотехнологичных операций в удаленных районах, что делает качественную медицинскую помощь более доступной для населения.
Создание специализированного ПО для технологий виртуальной (VR) и дополненной реальности (AR) требует квалифицированных разработчиков с глубоким пониманием этих областей. С учетом специфики VR и AR, образовательный курс, введенный для подготовки специалистов, окажется весьма актуальным.
Основное внимание на этом курсе будет уделено внедрению искусственного интеллекта, который сыграет ключевую роль, например, в диагностике состояния пациентов. Кроме того, курс будет активно использоваться для подготовки сотрудников скорой помощи, предлагая обучение в условиях, имитирующих стрессовые ситуации, с целью повышения готовности медицинского персонала.
Обучение займет 256 часов и предоставляется бесплатно, что делает программу доступной для большей аудитории. В 2024 году на курс записались 345 студентов, а в будущем планируется расширение программы для опытных врачей.
Хотя на первый взгляд может показаться, что VR и AR предназначены лишь для развлечений, их применение в медицине уже принесло значительные плоды. Исследования показывают, что использование VR в операционных условиях, например, во время операции на запястье, позволило пациенту отвлечься и уменьшить ощущение боли, что снизило потребность в анестезии.
Искусственный интеллект становится неотъемлемой частью современных медицинских технологий, и его интеграция в AR дает потенциальные преимущества, включая улучшение результатов операции и облегчение задач для врачей. Технологии VR и AR могут не только повысить процент успешных операций, но и упростить нашу работу в критические моменты. Это опережающий взгляд в будущее медицины, которое активно эволюционирует благодаря новым технологиям.
