10 примеров применения технологии дополненной реальности в здравоохранении

Альтернативная реальность открывает гигантские возможности для здравоохранения. Дополненная реальность (augmented reality, AR), виртуальная реальность (virtual reality, VR) и смешанная реальность (mixed reality, MR) - это не пустые слова в медицине, но действенные решения в образовании, визуализации вен или хирургических операций, расслаблении пациентов, лечении посттравматического стрессового расстройства, ускорении восстановления в физиотерапии - или даже поддержке медицинских презентаций. Как бы ни были различны эти технологии, их часто путают. Вот их наиболее существенные различия и 10 примеров того, как AR может действительно изменить медицину к лучшему.

В чем различи в этих технологиях?

Дополненная реальность - это определенным образом улучшенная реальная среда. Она дает изображение реального мира, проецируя цифровую информацию на существующее окружение. Виртуальная реальность - это процесс полного погружения в "ненастоящую" реальность с помощью VR-очков, которые полностью закрывают глаза (а значит, и реальность). Она отгораживается от внешнего мира, предлагая захватывающий опыт. Смешанная реальность объединяет эти два вида. Она объединяет реальный мир и цифровые объекты в интерактивную реальность.

Дополненная реальность отличается от своего наиболее известного "родственника" - виртуальной реальности, поскольку последняя создает 3D-мир, полностью отрывая пользователя от реальности. Есть два аспекта, в которых AR уникальна - пользователи не теряют связь с реальностью, а информация попадает в поле зрения как можно быстрее. Эти отличительные особенности позволяют AR стать движущей силой в будущем медицины.

У дополненной реальности в здравоохранении были свои взлеты и падения. Будучи одной из самых перспективных цифровых технологий в области здравоохранения, сегодня эта технология, похоже, остановилась в ожидании следующей инновации, которая продвинет ее еще на один шаг вперед. Но теперь давайте посмотрим, что возможно уже сегодня.

Примеры использования виртуальной реальности в медицине и здравоохранении

1. Эта технология может спасти жизни, показывая, где поблизости есть дефибрилляторы

Если человек рядом с вами внезапно упал в обморок, то, независимо от того, будете ли вы думать о том, чтобы вызвать скорую помощь, врача или его маму, вы обязательно потянетесь к телефону. Но уже существуют приложения, которые помогут в такой ситуации. Например, приложение AED4EU, созданное в Медицинского центра университета Радбоуда в Неймегене (Нидерланды). Его пользователи могут добавлять места, где расположены автоматические наружные дефибрилляторы, которые уже чаcто можно встретить в европейских и американских городах, и доступ к этой базе данных можно получить через новое приложение.

Более того, с помощью браузера Layar можно спроецировать точное местоположение ближайших дефибрилляторов на экран своего телефона, и потребуется всего минута, чтобы найти их и помочь нуждающимся. Таким образом, дополненная реальность приносит важнейшую информацию тем, кто нуждается в ней или находится в опасности.

2. Google Glass помогает молодым мамам, испытывающим трудности с грудным вскармливанием

Хотя очки Google Glass и не смогли завоевать мир, они использовались для помощи молодым матерям при грудном вскармливании. Изначально это была отличная идея, но сегодня о ней мало что известно.

В частности, мельбурнский офис инновационной компании Small World провел 8-недельное испытание Google Glass с Австралийской ассоциацией грудного вскармливания, которое позволило консультантам по телефону видеть глазами матерей, кормящих грудью дома. Благодаря такому способу матери могли получить квалифицированную помощь в любое время суток, и им даже не нужно было опускать ребенка с рук. Благодаря обмену мнениями с пациентами подобные консультации выходят на новый уровень.

На рынке, правда, больше нет такого устройства, и это испытание, похоже, не оправдало ожиданий. Возможно, просто потому, что стоимость устройства несколько превосходила ожидание потенциальных потребителей, да и приложений для него в то время было немного.

3. Пациенты могут лучше описать свои симптомы с помощью системы дополненной реальности

Пациенты часто испытывают трудности, когда им приходится точно описывать свои симптомы врачам. В некоторых случаях люди оказываются слишком остро реагирующими на медицинскую ситуацию или, наоборот, принижают проблему. В офтальмологии дополненная реальность может стать неплохим решением для обучения пациентов.

Приложение Oculenz ARWear предназначено для пациентов с потерей центрального зрения, как это происходит, например, при возрастной макулярной дистрофии. Используя приложения, подобные Oculenz, врачи могут показать симуляцию зрения пациента, страдающего от определенного заболевания. Если пациенты смогут ощутить долгосрочные последствия своего образа жизни для здоровья, это может мотивировать людей к позитивным изменениям.

Отметим, что встроенные в устройство камеры создают видео из реального мира, которое обрабатывается для перемещения изображений в область сетчатки, не затронутой поражением. Затем эти изображения проецируются на внутреннюю поверхность очков таким образом, чтобы их увидела здоровая сетчатка.

Встроенная в очки система слежения за движением глаз позволяет удерживать маркер поврежденной области глаза на одной линии с увеличенным изображением на линзе очков. Это предоставляет возможность перемещать изображение к участкам здоровой сетчатки.

4. Дополненная реальность помогает медсестрам быстрее находить вену для инъекции

Компания AccuVein использует технологию AR, чтобы облегчить жизнь медсестрам и пациентам. Известно, что при постановке капельниц (внутривенных инъекций) до 40% игл не попадают в вену при первом введении, причем показатели ухудшаются для детей и пожилых людей.

Используя дополненную реальность, компания может помочь медицинским работникам лучше брать кровь, используя ручной сканер, который проецируется на кожу и показывает медсестрам и врачам, где находятся вены на теле пациентов. По оценкам специалистов, система AccuVein была использована уже на более чем 10 миллионах пациентов и обеспечивает обнаружение подходящих кровеносных сосудов в 3,5 раза быстрее. Такие технологии могут помочь медицинским работникам и расширить их навыки.

5. Фармацевтические компании предоставляют больше инновационной информации о лекарствах

Вам когда-нибудь было интересно узнать, как действует лекарство в вашем организме? Даже если вам было интересно узнать, как работает далекий мир таблеток и лекарств, вы наверняка теряли весь свой энтузиазм после того, как читали скучное и неразборчивое описание лекарства. Да еще мелким текстом. Теперь дополненная реальность готова изменить это.

С помощью AR пациенты могут увидеть действие лекарства в 3D своими глазами, вместо того чтобы просто читать длинные описания. Работники лабораторий могут наблюдать за своими экспериментами с помощью оборудования с дополненной реальностью. На фармацевтических фабриках работники могут приступить к работе без практического обучения, поскольку устройство подскажет им, что и как делать.

6. Дополненная реальность может помочь хирургам в операционной

Врачи и пациенты знают, что, когда речь идет о хирургии, точность имеет первостепенное значение. Теперь AR может помочь хирургам повысить эффективность операций. Проводят ли они малоинвазивные операции или определяют местонахождение опухоли в печени, медицинские приложения AR могут помочь спасти жизни и обеспечить беспрепятственное лечение пациентов.

Компания Sync AR разработала программу для обеспечения хирургов "рентгеновским зрением" путем встраивания цифровых изображений непосредственно в микроскоп хирургического устройства.

Компания Scopis создала платформу, предназначенную для использования устройства дополненной реальности HoloLens во время спинальной хирургии. Эта платформа, получившая название Holographic Navigation Platform, с помощью системы Microsoft накладывает слой дополненной реальности на пациента во время операции. Хирург может применять ее для отслеживания положения педикулярных винтов (используются в большинстве фиксирующих имплантатов для крепления пластин и стержней) и использовать жесты для подстройки виртуального дисплея.

Новая система позволяет с помощью технологии 3D-позиционирования существенно повысить точность инструментов и тем самым уменьшить продолжительность операции и глубину проникновения. Кроме того, использование технологии визуального наложения позволяет уменьшить дозу радиации для пациента, которая связана с применением рентгеноскопического метода при таких операциях.

7. Hololens изменяет медицинское образование и изучение анатомии

Западный резервный университет Кейза (США) и Кливлендская клиника в сотрудничестве с компанией Microsoft выпустили приложение для устройства HoloLens под названием HoloAnatomy для наглядной и эффектной визуализации человеческого тела.

С помощью гарнитуры Microsoft HoloLens пользователи приложения смогут увидеть на динамической голографической модели все - от мышц до мельчайших вен. Такое решение буквально революционизирует медицинское образование, поскольку студенты смогут увидеть человеческое тело в 3D вместо привычного метода работы с черно-белыми фотографиями и текстовыми описаниями в книгах. Хотя Microsoft Hololens еще далека от совершенства, нет причин полагать, что мы не достигнем его в ближайшее время. Таким образом, самый эффективный способ привыкнуть к этой будущей тенденции - начать обучать себя и своих детей.

Компания CAE Healthcare выпустила систему CAE VimedixAR. Это тренировочный симулятор на основе Microsoft HoloLens, предназначенный для обучения медицинских специалистов УЗИ-процедурам. Это первое в мире устройство на базе голографического компьютера и это первое решение, использующее HoloLens в коммерческом продукте.

VimedixAR позволяет медицинским студентам взаимодействовать и свободно двигаться в клинических условиях, которые дополнены голограммами. Сначала студенты смогут исследовать 3D-анатомию внутренних органов тела манекена VimedixAR. Затем, когда обучающиеся будут практиковаться в сканировании анимированных сердца, легких или брюшной полости, они смогут в реальном времени наблюдать, как ультразвуковой пучок проходит сквозь человеческие органы и ткани и генерирует изображение УЗИ. Учащиеся могут поднимать голограмму VimedixAR над телом манекена, чтобы лучше понимать анатомию человека и то, как интегрированы его сосудистая, респираторная и костная структуры.

8. Обучение детей человеческому телу

Британская компания Curiscope занимается созданием иммерсивного обучения в виртуальной и дополненной реальности. Специалисты компании разработали футболку Virtuali-tee, через которую можно увидеть внутренние части человеческого тела с помощью реалистичных голограмм.

Технологически система работает за счет использования стилизованных QR-кодов, напечатанных на майке с передней стороны. Когда этот код сканируется соответствующим приложением, то вы получает возможность исследовать собственную грудную полость, включая сердце и легкие.

Комбинация в одном решении технологий виртуальной и дополненной реальности делает Virtuali-Tee не только поражающей наше воображение решением, но позволяет создавать на этой базе и другие системы, в которых одновременно используются обе технологии. Такая майка может использоваться, например, в образовательных целях, сделав изучение анатомии и биологии настолько любопытным занятием, что оно сможет захватить умы учеников.

9. Понять боль пациента, который не может сам об этом сказать

Ученые из Мичиганского университета (США) разработали технологию, которая помогает врачам "видеть" и определить местоположение боли пациента в режиме реального времени через специальные очки дополненной реальности. Речь идет о пациентах, которые находятся под анестезией или страдают эмоциональными расстройствами, и вследствие этого не могут точно рассказать о своей боли.

Портативная платформа дополненной реальности CLARAi на базе искусственного интеллекта сочетает технологию визуализации с данными мозга с помощью метода нейровизуализации с целью определения параметров боли пациента, находящегося в кресле стоматолога.

Пациенты получают головное устройство с сенсорами, которое фиксировало изменения в кровотоке и насыщенности крови кислородом, измеряя таким образом активность мозга и реакцию на боль. Эта информация затем передавалась на компьютер и интерпретировалась.

Надев специальные очки дополненной реальности, исследователи рассматривали мозговую активность субъекта в реальном времени на реконструированном шаблоне мозга, в то время как испытуемые сидели на стоматологическом кресле. Красные и синие точки на изображении обозначают местоположение и уровень мозговой активности, и эта "болевая сигнатура" отображалась на экране дополненной реальности.

10. На закуску: Мотивация бегунов с помощью "призрачных зомби"

Представьте себе, что вы идете по темному заброшенному переулку и вдруг слышите стоны и медленное движение странного существа. Я уверен, что даже самый ленивый человек ускорится, осознав, что за ним гонится такой "зомби". Такова основная концепция бесплатного игрового приложения "Зомби, беги!".

Игра использует тот факт, что страх может мотивировать людей, и тот факт, что все кажется веселее, когда превращается в игру. Это приложение идеально подходит для тех, кто считает бег скучным занятием, но хочет продолжать занятия этим видом фитнеса. Если вы не только слышите, но и видите виртуальных зомби, проецируемых на экран вашего телефона или устройства, вы не только увеличите свою скорость и выносливость, но и почувствуете, что время летит незаметно.

По материалам ExtremeTech, Medical Futurist, Euro Times, Engadget, Medgadget.com