醫學中的 3D:虛擬世界與新技術
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醫學中的 3D:虛擬世界與新技術

到目前為止,我們一直將虛擬實境與電腦遊戲連結在一起,這是一個為娛樂而創造的夢幻世界。 有沒有人想過,能夠帶來快樂的東西可以成為未來醫學的診斷工具之一? 醫生在虛擬世界中的行為會讓他們成為更好的專家嗎? 如果他們學會了僅與全息圖交談,他們是否能夠與患者進行人際互動?

進步有其自身的規律——我們正在掌握新的科學領域,創造新技術。 經常發生的情況是,我們創造了一些最初有不同目的的東西,但為它找到了新的用途,並將最初的想法擴展到其他科學領域。

電腦遊戲也發生了同樣的情況。 在它們存在之初,它們被認為只是娛樂的來源。 後來,看到這項技術很容易為年輕人所接受,人們創造了教育遊戲,將娛樂與學習結合起來,使其變得更加有趣。 由於進步,它們的創造者試圖使創造的世界盡可能真實,並實現新的技術能力。 這些活動的結果是遊戲中的圖像品質使我們無法區分虛構與現實,虛擬世界變得如此接近真實世界,以至於它似乎將我們的幻想和夢想變成了現實。 正是這項技術幾年前落入了科學家手中,他們試圖使新一代醫生的訓練過程現代化。

訓練和計劃

在世界各地,醫學院和大學在向學生教授醫學和相關科學方面面臨著嚴重的障礙——缺乏用於學習的生物材料。 雖然在實驗室中為研究目的生產細胞或組織很容易,但這正變得越來越成問題。 獲取研究機構。 如今,人們越來越不可能為了研究目的而保存自己的身體。 這有很多文化和宗教原因。 那麼學生該學什麼? 人物和講座永遠無法取代與展品的直接接觸。 為了解決這個問題,創造了一個虛擬世界,讓人們能夠發現人體的秘密。

心臟和胸部血管的虛擬影像。

2014 年星期二 教授。 馬克·格里斯沃爾德 來自美國凱斯西儲大學的他參與了一項全息演示系統的研究,該系統將用戶帶入虛擬世界並允許他與之互動。 作為測試的一部分,他可以看到周圍現實中的全息圖世界,並在虛擬世界中與另一個人建立聯繫——一個人在單獨房間中的電腦投影。 雙方可以在虛擬實境中進行交談,而無需見面。 該大學及其工作人員和科學家之間進一步合作的結果是研究人體解剖學的應用程式的第一個原型。

創建虛擬世界可以讓您重新創建人體的任何結構並將其放置在數位模型中。 未來,將有可能創建整個生物體的地圖並以全息圖的形式探索人體, 從各方面觀察他,探索各個器官運作的秘密,在他眼前呈現出它們的詳細圖片。 學生將能夠在不接觸活人或屍體的情況下學習解剖學和生理學。 此外,即使是老師也能夠以全息投影的形式進行授課,而無需在特定的地點。 科學和獲取知識的時間和空間限制將消失;唯一可能的障礙仍然是獲取技術。 虛擬模型將使外科醫生無需在活體上進行手術即可進行培訓,並且顯示器的準確性將創建現實的副本,從而可以可靠地再現真實手術的現實。 包括患者整個身體的反應。 虛擬手術室、數位化病人? 這還沒有成為一項教學成就!

同樣的技術將使為特定族群規劃特定的手術程序成為可能。 透過仔細掃描患者的身體並創建全息模型,醫生將能夠了解患者的解剖結構和疾病,而無需進行侵入性測試。 將使用患病器官模型來規劃下一階段的治療。 當開始真正的手術時,他們會對被手術者的身體非常了解,沒有什麼會讓他們感到驚訝的。

在患者身體的虛擬模型上進行訓練。

科技不會取代接觸

然而問題來了,一切都可以被科技取代嗎? 沒有可用的方法可以取代與真實患者及其身體的接觸。 不可能以數位方式顯示組織的敏感性、結構和一致性,更不用說人類反應了。 是否有可能以數位方式再現人類的痛苦和恐懼? 儘管技術進步,年輕醫生仍然需要見到真實的人。

幾年前,建議波蘭和世界各地的醫學生參加該計畫並非沒有道理。 與真實患者會談 並與人建立關係,學術人員除了獲得知識外,也學會對人的同理心、同情心和尊重。 醫學生第一次真正接觸病人的情況常常發生在實習或實習期間。 脫離了學術現實,他們無法與患者交談並應對他們的困難情緒。 新技術造成的學生與患者的進一步分離不太可能對年輕醫生產生積極影響。 我們會透過培養優秀的專業人士來幫助他們保持人性嗎? 畢竟,醫生不是工匠,病人的命運很大程度上取決於人際接觸的質量,取決於病人對醫生的信任。

很久以前,醫學先驅們——有時甚至違反道德——僅僅透過與身體的接觸來獲取知識。 目前的醫學知識其實是這種探索和人類好奇心的結果。 在沒有真正了解的情況下理解現實,僅根據自己的經驗進行發現是多麼困難! 許多手術治療方法都是透過反覆試驗而發展出來的,儘管有時患者的結局是悲慘的,但別無選擇。

同時,這種對身體和活生生的實驗的感覺在某種程度上教會了對兩者的尊重。 這迫使我思考每一個計劃的步驟並做出艱難的決定。 虛擬身體和虛擬病人能教一樣的東西嗎? 與全像圖的接觸是否會教導新一代醫生尊重和同情心,與虛擬投影的對話是否有助於培養同理心? 這是科學家將數位技術引入醫學院所面臨的問題。

毫無疑問,新科技解決方案對醫生教育的貢獻不可高估,但並不是一切都可以被電腦取代。 數位現實將使醫學專家能夠接受理想的教育,也將使他們繼續成為「人類」醫生。

未來技術的可視化——人體模型。

列印模型和零件

在世界醫學中,已經有許多影像技術幾年前被認為是太空技術。 我們手邊有什麼 3D可視化 是用於處理疑難病例的另一個非常有用的工具。 雖然 3D 打印機相對較新,但它們在醫學上的應用已經有好幾年了。 在波蘭,它們主要用於治療計劃,包括。 心臟手術。 每一個心臟缺陷都是一個很大的未知數,因為沒有兩個病例是相同的,有時醫生很難預測在打開病人的胸腔後可能會讓他們大吃一驚的是什麼。 我們可用的技術,例如磁共振成像或計算機斷層掃描,無法準確顯示所有結構。 因此,需要更深入地了解特定患者的身體,醫生借助計算機屏幕上的 XNUMXD 幅圖像提供了這一機會,這些圖像進一步轉化為由矽膠或塑料製成的空間模型。

幾年來,波蘭心臟外科中心一直在使用 3D 模型掃描和繪製心臟結構的方法,並在此基礎上規劃手術。 經常發生的情況是,只有空間模型揭示的問題會讓外科醫生在手術過程中感到驚訝。 現有的技術使我們能夠避免此類意外。 因此,這種檢查正在獲得越來越多的支持,未來診所將使用3D模型進行診斷。 其他醫學領域的專家以類似的方式使用這項技術,並不斷發展它。

波蘭和國外的一些中心已經開始利用 骨或血管內假體 使用 3D 技術列印。 世界各地的骨科中心都在提供適合特定患者的 3D 列印義肢。 而且,重要的是,它們比傳統的便宜得多。 前段時間,我感慨地看了一篇報道的節選,講述了一個手臂被截肢的男孩的故事。 他收到了一個採用XNUMXD列印技術製作的義肢,這是小病人最喜歡的超級英雄鋼鐵人的手的完美複製品。 它比傳統義肢更輕、更便宜,最重要的是,它完美貼合。

醫學的夢想是讓每個缺失的身體部位都可以用 3D 技術的人造同等物來替代, 根據特定患者的要求調整所建立的模型。 這種以實惠價格印刷的個人化「備件」將徹底改變現代醫學。

與許多專業的醫生合作,對全息圖系統的研究仍在繼續。 他們已經出現了 人體解剖學的首次應用 第一批醫生將了解未來的全息技術。 3D 模型已成為現代醫學的一部分,並允許在您辦公室的私密空間中開發更好的治療方法。 未來,虛擬技術將解決醫學正在努力解決的許多其他問題。 他將培養新一代的醫生,科學和知識的傳播將沒有限制。

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