Virtualna stvarnost u medicini >> Primjene i perspektive
Objavljeno: 12.01.2024 | Vrijeme čitanja: 8 minuta
Oko 80 organa, 200 kostiju i više od 1000 kilometara krvnih žila – ljudsko tijelo je nevjerojatno složeno. Liječnici moraju dobro poznavati ovaj sustav, prepoznati pojedine komponente i točno ih razlikovati. O tome ovisi zdravlje, a često i život njihovih pacijenata.
Tako se virtualna stvarnost (VR) pojavljuje u medicini. S realističnim VR simulacijama liječnici i medicinsko osoblje mogu poboljšati svoje vještine i iskustvo te virtualno trenirati složene medicinske scenarije za učinkovitiji i sigurniji rad u stvarnoj kliničkoj praksi.
Ova je tehnologija već pronašla dalekosežne primjene u medicini: poboljšava obuku medicinskog osoblja, omogućuje točnije dijagnoze pomoću 3D snimanja, služi kao učinkovita terapija za ublažavanje bolova i podržava rehabilitaciju. U psihoterapiji VR pomaže u liječenju anksioznih poremećaja i posttraumatskog stresnog poremećaja. Telemedicina s VR-om omogućuje pristup medicinskoj skrbi u udaljenim područjima. VR također promiče edukaciju pacijenata, podupire istraživanja simulacijama i pruža uvid u molekularni svijet farmaceutskih istraživanja.
O nekim od ovih područja bit će više riječi u nastavku ovog teksta. Općenito, međutim, možemo reći da virtualna stvarnost daje impresivan doprinos poboljšanju skrbi za pacijente, usavršavanja i istraživanja u medicini - pod uvjetom da postoje sredstva i volja da se ona koristi.
Što je virtualna stvarnost?
VR je računalno generirana stvarnost koja uz pomoć posebnih naočala i tehnologija omogućuje još imerzivnije iskustvo. Virtualna stvarnost stvara umjetno okruženje koje koristi vizualne, audio i ponekad haptičke podražaje za stvaranje iskustva virtualne stvarnosti.
Jedno od područja u kojem je modernizacija programa osposobljavanja i usavršavanja praktički nužna je medicina. Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), do 2030. u svijetu će biti potrebno više od 40 milijuna novih zdravstvenih radnika (uključujući liječnike i medicinske sestre). Ovo se više ne može zadovoljiti kroz konvencionalni model obuke u kojem učitelji predaju u punim učionicama.
U tom kontekstu, virtualna stvarnost (VR) nudi učinkovit i uspješan način za poboljšanje obrazovanja i obuke. Na primjer, studija koju je proveo Accenture Consulting pokazala je da studenti medicine 70 posto bolje pamte gradivo i općenito su angažiraniji nakon obuke u VR-u.
Zašto se VR dugo ne koristi?
Do sada su troškovi razvoja i prilagodbe softvera potrebama medicinskog sektora sprječavali njegovu široku primjenu, ali to se mijenja. Na primjer, nekoliko pružatelja VR softvera već razvija posebne VR sadržaje kao što su simulacije obuke u suradnji s raznim medicinskim ustanovama i tvrtkama, a VR stručnjaci kao što je HTC VIVE osiguravaju odgovarajući hardver.
U studijskom programu: interaktivno učenje na 3D modelu
Mogućnosti korištenja počinju već sa studijem medicine, koji još uvijek često karakteriziraju teorijska predavanja i dvodimenzionalne ilustracije u udžbenicima. Korištenje VR-a sada omogućuje fascinantne 3D vizualizacije koje jasnije prikazuju ljudsku anatomiju i tako pomažu u učenju anatomije. Učenici mogu na vizualno opipljiv način doživjeti fiziološke principe i unutarnje procese ljudskog organizma. Umjesto dosadnog predavanja licem u lice, ovaj inovativni oblik učenja omogućuje fascinantno putovanje kroz ljudsko tijelo i interaktivno bavljenje sadržajem, pri čemu se organi mogu promatrati iz različitih kutova. Ovo impresivno iskustvo pruža praktične uvide bez ugrožavanja sigurnosti pacijenata.
Praktične simulacije za medicinsko osoblje
Međutim, korištenje virtualne stvarnosti samo u studijama daleko je od iskorištavanja njezinog punog potencijala. Na primjer, bitno je da liječnici i drugo medicinsko osoblje stalno ponavljaju određene postupke kako bi uvježbali relevantne postupke i vještine te ih se mogli prisjetiti pritiskom na gumb. VR se može koristiti za simulaciju realističnih svakodnevnih scenarija, kao i malo vjerojatnih, ali mogućih ekstremnih situacija. Na ovaj način medicinsko osoblje ima priliku vježbati u sigurnom virtualnom okruženju za stvarne hitne slučajeve i provoditi široku paletu scenarija dok ne nauče prave poteze. Na taj se način vještine i znanja mogu poučavati bez uključivanja pacijenata ili skupe opreme.
Budućnost kirurške obuke
Osobito u kirurškoj obuci, budući kirurzi trenutno se još uvijek obučavaju na ljudskim donorima. Međutim, virtualna stvarnost otvara dodatne mogućnosti za realistične kirurške simulacije za obuku kirurških koraka i tehnika. Liječnici mogu ponavljati različite tehnike i postupke koliko god žele u virtualnim okruženjima, dok efekte svojih odluka doživljavaju u stvarnom vremenu, što im omogućuje da ciljano i kontinuirano poboljšavaju svoje razumijevanje i vještine. Ovaj inovativni pristup obećava unapređenje kirurške obuke.
Korištenje virtualne stvarnosti (VR) ima mnogo praktičnih primjena. Od detaljne pripreme kirurških zahvata do inovativnih pristupa u liječenju psihičkih bolesti i interaktivne edukacije pacijenata – VR otvara nove horizonte u svijetu medicine. O tim se primjenama detaljnije govori u sljedećim odjeljcima.
Korištenje virtualne stvarnosti (VR) u kirurgiji i kirurškom planiranju može revolucionirati točnost postupaka. Kirurzi mogu koristiti VR tehnologije za izradu realističnih 3D modela tijela i stjecanje detaljnog uvida u njegove anatomske strukture.
Realističan prikaz slika i podataka
Prije operacije liječnici dobivaju mnogo podataka koji se mogu inteligentno vizualizirati uz pomoć VR-a. Tehnologija omogućuje spajanje potrebnih podataka sa slikama i njihov realan prikaz. Istraživanje je čak razvilo postupke za pretvaranje slika računalne tomografije, izvorno prikazanih u dvije dimenzije, u trodimenzionalne virtualne prostore u stvarnom vremenu.
To omogućuje kirurzima da promatraju operirani dio tijela iz različitih kutova i da ga okreću koliko god često žele. Tako mogu virtualno simulirati i uvježbavati i najzahtjevnije zahvate, čime povećavaju svoje znanje i samopouzdanje. Ovaj pristup također omogućuje prepoznavanje i analizu potencijalnih izazova unaprijed.
VR također omogućuje kirurzima suradnju izvan geografskih granica. Stručnjaci mogu udružiti snage u virtualnim operacijskim dvoranama kako bi razgovarali o složenim slučajevima i podijelili svoju stručnos
Time se promiče razmjena znanja i omogućuje kontinuirano usavršavanje u globalnom medicinskom kontekstu.
Prekogranična suradnja i poslovanje na daljinu
Zahvaljujući proširenoj stvarnosti i 5G tehnologiji već je moguće izvoditi takozvane operacije na daljinu, u kojima kirurzi sudjeluju u operaciji virtualno i u stvarnom vremenu s druge lokacije. Tako, primjerice, mogu pomoći stručnošću ili čak povući virtualne linije za sučelje s VR naočalama. Prvi korak u novu eru medicine!
Integracija virtualne stvarnosti u kirurgiju i kirurško planiranje općenito otvara nove mogućnosti za preciznije, sigurnije i učinkovitije medicinske postupke. Korištenje ove tehnologije obećava ne samo napredak u obuci, već i kontinuirano poboljšanje njege pacijenata kroz inovativno kirurško planiranje i porod.
Virtualna stvarnost (VR) etablirala se kao obećavajući alat za dijagnostiku i liječenje mentalnih bolesti. U ovom području, imerzivna priroda VR-a otvara nove mogućnosti terapeutima za osmišljavanje učinkovitih intervencija.
Inovativni terapijski pristupi: Terapija virtualnom izloženošću
U liječenju fobija, posttraumatskog stresnog poremećaja (PTSP) i anksioznosti, VR omogućuje kontroliranu simulaciju okidačkih situacija. Terapeuti mogu stvoriti personalizirana virtualna okruženja u kojima se pacijenti mogu suočiti sa svojim strahovima i upravljati njima. Ovaj terapijski pristup, poznat kao virtualna terapija izloženosti, osigurava sigurno i kontrolirano okruženje u kojem se pacijent postupno nosi sa stresnim situacijama.
VR također omogućuje bolje praćenje i prilagodbu liječenja. Ugradnjom senzora u VR sustave, terapeuti mogu pratiti fiziološke reakcije pacijenata u stvarnom vremenu. To omogućuje da se terapija preciznije prilagodi individualnim potrebama i napretku svakog pacijenta.
Virtualni trener za terapiju socijalne uključenosti
Drugo važno područje korištenja VR-a je terapija socijalne uključenosti, koja pomaže osobama sa socijalnim anksioznim poremećajem. U ovom slučaju pacijenti stavljaju VR slušalice i komuniciraju s virtualnim trenerom koji od njih traži da izvrše različite društvene zadatke.
Ova se terapija pokazala učinkovitom u prevladavanju socijalne anksioznosti i nudi automatizirani način podrške sudionicima bez fizičke prisutnosti obučenog praktičara.
U Ujedinjenom Kraljevstvu terapiju socijalne uključenosti već koristi Nacionalna zdravstvena služba (NHS), a nude je i privatni pružatelji zdravstvenih usluga. Druge kliničke studije koje podržava VR usmjerene su na liječenje straha od visine, posttraumatskog stresnog poremećaja, depresije i opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Automatizirana priroda ove terapije veliko je poboljšanje jer sesije može voditi obučeno osoblje koje može postaviti VR slušalice.
Most između stvarnosti i terapeutske intervencije
Upotreba virtualne stvarnosti u psihijatriji također se proteže na obuku terapeuta. Koristeći virtualnu stvarnost, psiholozi pripravnici mogu iskusiti realne situacije i razviti svoje vještine u suočavanju s različitim stanjima mentalnog zdravlja.
Uključivanje VR-a u dijagnozu i liječenje mentalnih bolesti općenito otvara inovativne načine za učinkovitu podršku pacijentima i poboljšanje ishoda liječenja. Virtualna stvarnost stvara most između stvarnog svijeta i terapijske intervencije, što može povećati učinkovitost i dostupnost skrbi za mentalno zdravlje.
Drugo važno područje primjene virtualne stvarnosti (VR) u medicinskoj praksi je edukacija i njega pacijenata. Virtualna stvarnost omogućuje pacijentima da dožive složene medicinske informacije na živopisan i razumljiv način.
S naočalama za virtualnu stvarnost pacijenti mogu vidjeti interaktivne 3D modele svog tijela kako bi bolje razumjeli svoje stanje. Ovo je osobito korisno u slučajevima složenih anatomskih odnosa ili kirurških zahvata, budući da su pacijenti bolje informirani i mogu donositi informirane odluke o svojoj zdravstvenoj njezi.
VR također omogućuje vizualizaciju medicinskih postupaka i terapija unaprijed, jer je imerzivan. Pacijente je moguće virtualno voditi kroz različite faze postupka, smanjujući tjeskobu i promičući povjerenje u medicinski postupak. Time se doprinosi boljem iskustvu pacijenata i povećava suradnja u praćenju planova liječenja te aktivnom uključivanju pacijenata u upravljanje vlastitim zdravljem.
VR također nudi mogućnost pacijentima da se nađu u virtualnim okruženjima koja mogu imati pozitivan učinak na njihovo mentalno zdravlje. Opuštajući scenariji ili virtualne šetnje mogu se koristiti kao potporni elementi u liječenju, posebice tijekom dugotrajnog liječenja ili rehabilitacije.
Korištenje virtualne stvarnosti (VR) i proširene stvarnosti (AR) otvara zanimljive perspektive u liječenju boli. Revolucionarni napredak u ovim tehnologijama otvara inovativne načine kontrole i upravljanja boli. Jedna od temeljnih primjena je odvraćanje pažnje od bolnih senzacija.
Indem Patienten in virtuelle Welten eintauchen oder computergenerierte Elemente in ihre reale Umgebung integriert werden (AR), verlagern sie den Fokuspunkt ihrer Aufmerksamkeit, was dazu beitragen kann, die Schmerzwahrnehmung zu reduzieren.
Uranjanjem pacijenata u virtualne svjetove ili ugradnjom računalno generiranih elemenata (AR) u njihovo stvarno okruženje, preusmjeravamo njihovu pažnju, što može pomoći u smanjenju percepcije boli.
Zaronite u virtualne svjetove kako biste odvratili pažnju od boli
Na primjer, studije u bolnici Chelsea i Westminster NHS Foundation Trust pokazale su da su VR aplikacije posebno učinkovite u smanjenju tjeskobe i boli kod djece na odjelima za nesreće i hitnoj pomoći. Noseći naočale za virtualnu stvarnost, mladi pacijenti ulaze u virtualni prostor i gledaju slike opuštajućeg mjesta ili prate vođenu meditaciju tijekom potencijalno bolnog tretmana.
Još jedan obećavajući pristup je korištenje VR i AR za opuštanje i smanjenje stresa. Virtualna okruženja mogu biti dizajnirana tako da imaju opuštajući i umirujući učinak. Umirujući zvukovi i impresivna iskustva ne samo da potiču opuštanje, već i smanjuju razinu stresa, što može imati pozitivan učinak na obradu boli.
Ovi pozitivni rezultati odnose se i na jedinice intenzivne njege, gdje je uočeno poboljšanje kvalitete sna.
Prilagođene vizualizacije za više pozitivnih emocija
Ove tehnologije također nude mogućnost uključivanja fizioterapije i treninga kretanja. Interaktivne vježbe i igre virtualne stvarnosti omogućuju pacijentima da se usredotoče na terapeutske pokrete dok uživaju u virtualnom okruženju. Davanjem izazovnih zadataka ili igara, pacijentova se pozornost usmjerava na kognitivne aktivnosti, što može smanjiti percepciju boli.
VR također omogućuje terapeutske vizualizacije u kojima pacijenti mogu doživjeti pozitivne scenarije. Tijekom vizualizacije naglasak je na pozitivnim emocijama, opuštanju i stimulaciji mentalnih resursa. Ovaj oblik vježbanja mentalnih slika može pospješiti upravljanje boli i imati pozitivan učinak na stav prema boli. Personalizirana priroda terapijske vizualizacije omogućuje terapeutima da virtualno okruženje i popratne elemente prilagode individualnim potrebama i ciljevima pacijenta.
Stalni napredak tehnologije virtualne stvarnosti ima značajan utjecaj na medicinsko područje. Napredne VR naočale i simulacije omogućuju preciznije kirurške postupke i realističnije scenarije treninga. U kombinaciji s integracijom dodirnih mogućnosti i 3D vizualizacije, kirurzima je omogućeno okruženje koje zadivljuje u precizno kirurško planiranje.
U isto vrijeme, AR (proširena stvarnost) i MR (mješovita stvarnost) postaju sve važniji. Ove tehnologije proširuju stvarnost digitalnim informacijama i otvaraju nove mogućnosti u dijagnozi, na primjer prikazivanjem složenih medicinskih slika izravno u vidnom polju liječnika.
Zaštita podataka i etika: pronaći ravnotežu
Međutim, uvođenje virtualne stvarnosti u medicinu također otvara važna pitanja zaštite podataka i etičkih pitanja. Nema sumnje da se podaci o pacijentima u virtualnim okruženjima moraju pažljivo štititi. Istodobno, potrebne su jasne smjernice za postupanje s tim osjetljivim informacijama.
Etika također igra važnu ulogu u simulaciji medicinskih scenarija, posebice u realističnom prikazu pacijenata i postupaka. Uostalom, koliko simulacije mogu biti vjerodostojne i detaljne? Koliko virtualni pacijenti mogu biti autentični da ne sliče stvarnim pacijentima?
To je uravnotežena operacija. S jedne strane, simulacije koje su što realističnije poboljšavaju obuku, ali s druge strane, moraju se poštivati etičke granice kako bi se zadržala određena osjetljivost prema pacijentima i rodbini. Pažljivo razmatranje dobrobiti i rizika, kao i sveobuhvatna rasprava i jasne smjernice stoga su neophodni za etički odgovorno korištenje pozitivnog potencijala virtualne stvarnosti u medicini.
Cijena i pristupačnost ostaju izazov
U širokoj upotrebi VR-a u medicini, troškovi i pristupačnost su izazovi koje treba prevladati unatoč napretku tehnologije. To posebice vrijedi jer kupnja moderne, kvalitetne VR opreme i sveobuhvatna edukacija osoblja – ovisno o željenoj namjeni – može zahtijevati značajna ulaganja.
Izazov je stoga pronaći isplativa rješenja kako bi i manje klinike, ruralni domovi zdravlja i ustanove s ograničenim resursima mogle iskoristiti najsuvremenije tehničke mogućnosti.
Već postoji nekoliko primjera korištenja virtualne stvarnosti u medicinskoj praksi. S virtualnom stvarnošću već se eksperimentira na mnogim mjestima, posebice u područjima medicinskog obrazovanja/obuke i liječenja mentalnih poremećaja.
> Sveučilišna bolnica Ulm: kirurška obuka na virtualnom srcu
Na primjer, Sveučilišna bolnica Ulm stvorila je virtualno trodimenzionalno ljudsko srce na kojem liječnici pripravnici mogu vježbati umetanje umjetne mitralne valvule. 3D naočale pružaju trodimenzionalni prikaz unutrašnjosti srca tijekom minimalno invazivne operacije srca, omogućujući operaciju neispravnih srčanih zalistaka putem male pristupne točke kontrolirane ekranom.
> Sveučilište u Chemnitzu: Simulacija operacijskog bloka s mješovitom stvarnošću
Na Sveučilištu u Chemnitzu, međutim, kirurzi pripravnici mogu vježbati umetanje proteze kuka u mješovitoj stvarnosti. Iako djeluju u virtualnom prostoru, koriste stvarne instrumente i također primaju taktilne povratne informacije. To je zato što je bušenje rupe u koju će se kasnije umetnuti proteza jedan od najkritičnijih trenutaka operacije. S ispravno manipuliranom glodalicom iz stvarnog svijeta, buše potrebni kanal u kost i kroz naočale za virtualnu stvarnost vide kako se virtualna glodalica rotira u kosti dok oni pomiču robotsku ruku. Sama glodalica klizanjem i vibriranjem simulira nastale pokrete tijela pacijenta. Slično bušilici koja se vrti u zid.
> U SAD-u: liječenje fobija VR tehnologijom
U Sjedinjenim Državama postoji Medicinski centar za virtualnu stvarnost koji je specijaliziran za liječenje fobija pomoću VR tehnologije. Tamo liječe fobije poput straha od letenja, straha od visine, klaustrofobije, arahnofobije, paničnih poremećaja ili posttraumatskog stresnog poremećaja. Bolesnici uče kontrolirati strah u virtualnim svjetovima, a liječenje je postupno. Slično Općoj bolnici Massachusetts, pacijenti se u virtualnom svijetu polako i postupno suočavaju sa svojim strahovima. VR omogućuje da se liječenje prilagodi potrebama i napretku svakog pojedinog pacijenta.
> King's College: Terapija paranoje u virtualnom baru
U Londonu se također provodi istraživanje korištenja virtualne stvarnosti u liječenju fobija. Institut za psihijatriju King's Collegea fokusiran je, između ostalog, na terapiju paranoje. U ovoj terapiji pacijenti ulaze u virtualni bar u kojem moraju komunicirati s umjetno renderiranim avatarima. Psiholozi koriste ove avatare kao posrednike u komunikaciji s pacijentima. U ovom simuliranom okruženju, pacijenti moraju prevladati socijalnu tjeskobu dok drugi posjetitelji virtualnog bara razgovaraju ili ih ismijavaju u pozadini. Ovaj inovativni pristup ima za cilj pripremiti pacijente za stvarne socijalne situacije i pomoći im da uspješno prevladaju svoje strahove.
Prilikom korištenja rješenja virtualne stvarnosti u medicini potrebno je pažljivo i promišljeno odabrati odgovarajući hardver i softver . Evo pet savjeta za postizanje najboljih mogućih rezultata:
- Klinička potvrda i dokazi: Prilikom odabira VR sustava za medicinsku upotrebu, ključno je da budu klinički potvrđeni i utemeljeni na dokazima. Proizvodi moraju biti potkrijepljeni rezultatima istraživanja i pozitivnim kliničkim rezultatima kako bi se osigurala njihova učinkovitost i sigurnost.
- Lakoća korištenja i integracija: Lakoća korištenja VR rješenja je ključna. Mora omogućiti besprijekornu integraciju u postojeće medicinske procese kako bi se omogućila besprijekorna uporaba u kliničkom okruženju. Prednost je intuitivno korisničko sučelje i jednostavno upravljanje.
- Prilagodljivost različitim primjenama: odabrano VR rješenje mora biti dovoljno fleksibilno da podržava različite medicinske primjene. Bilo da planirate kirurške zahvate, obučavate medicinsko osoblje ili liječite pacijente, VR tehnologija mora biti fleksibilna i svestrana.
- sveobuhvatni programi obuke: Uložite u sveobuhvatne programe obuke za zdravstveno osoblje. Uspješna integracija VR-a ne zahtijeva samo visokokvalitetnu tehnologiju, već i kvalificirano osoblje koje se može učinkovito koristiti tehnologijom.
- Osigurajte zaštitu i sigurnost podataka: Provjerite slijedi li odabrano VR rješenje stroge smjernice za zaštitu podataka i zadovoljava li najviše sigurnosne standarde. Medicinski podaci iznimno su osjetljivi, stoga bi zaštita podataka o pacijentima trebala biti glavni prioritet.
Budućnost virtualne stvarnosti (VR) u medicini ne samo da obećava uzbudljiv tehnološki napredak i zanimljive inovacije, već bi također mogla promijeniti način na koji se zdravstvena skrb shvaća i pruža.
> Poboljšana dodirna i senzorska tehnologija
U nadolazećim godinama mogla bi se dogoditi revolucija u haptici i senzorskoj tehnologiji u sustavima virtualne stvarnosti. Napredak ove tehnologije omogućio bi realističniju i precizniju interakciju s virtualnim okruženjima, posebno u složenim medicinskim simulacijama kao što su kirurški zahvati i dijagnostički postupci.
> Integracija umjetne inteligencije i analize podataka
Kombinacija umjetne inteligencije (AI) i virtualne stvarnosti mogla bi omogućiti personaliziranu i učinkovitiju zdravstvenu skrb. Analiza podataka u stvarnom vremenu mogla bi pomoći u razvoju prilagođenih terapijskih pristupa i optimizirati proces donošenja kliničkih odluka. Potencijalni razvoj VR tehnologije neće utjecati samo na kliničku praksu, već će imati i dalekosežne implikacije na medicinska istraživanja.
> Istraživanje i razvoj
Očekuje se da će VR igrati ključnu ulogu u ubrzavanju procesa istraživanja i razvoja u medicini. Od razvoja lijekova i anatomskih istraživanja do simulacije složenih mehanizama bolesti, VR tehnologije mogle bi otvoriti nove putove za inovacije.
> Daljinski nadzor i telemedicina
Uključivanje virtualne stvarnosti u medicinsku praksu moglo bi otvoriti vrata boljim oblicima daljinskog nadzora i telemedicine. Virtualne konzultacije, kirurški zahvati na daljinu i mogućnost skrbi za pacijente u virtualnim okruženjima mogli bi proširiti dostupnost zdravstvene skrbi i doseći posebice pacijente u udaljenim područjima.