תלת מימד ברפואה: עולם וירטואלי וטכנולוגיות חדשות

עד כה קישרנו מציאות מדומה עם משחקי מחשב, עולם חלומות שנוצר לבידור. האם מישהו חשב שמשהו שהוא מקור להנאה יכול להפוך בעתיד לאחד מכלי האבחון ברפואה? האם מעשיהם של הרופאים בעולם הוירטואלי יהפכו מומחים טובים יותר? האם הם יוכלו לעסוק באינטראקציה אנושית עם מטופל אם ילמדו זאת על ידי דיבור רק עם הולוגרמה?

לקידמה יש חוקים משלה - אנו שולטים בתחומי מדע חדשים, יוצרים טכנולוגיות חדשות. לעתים קרובות קורה שאנו יוצרים משהו שבמקור היה לו מטרה אחרת, אבל מוצאים לו שימוש חדש ומרחיבים את הרעיון המקורי לתחומי מדע אחרים.

זה מה שקרה עם משחקי מחשב. בתחילת קיומם הם היו אמורים להיות רק מקור בידור. מאוחר יותר, כשראו באיזו קלות הטכנולוגיה הזו מצאה את דרכה לצעירים, נוצרו משחקים חינוכיים ששילבו בידור עם למידה כדי להפוך אותו למעניין יותר. הודות לקידמה, יוצריהם ניסו להפוך את העולמות הנבראים לאמיתיים ככל האפשר, תוך השגת אפשרויות טכנולוגיות חדשות. התוצאה של פעילויות אלו הן משחקים שבהם איכות התמונה אינה מבדילה בין בדיה למציאות, והעולם הוירטואלי הופך כל כך קרוב למציאות, עד שנדמה שהוא מביא לידי ביטוי את הפנטזיות והחלומות שלנו. הטכנולוגיה הזו היא שלפני כמה שנים נפלה לידיהם של מדענים שניסו לחדש את תהליך הכשרת רופאים מדור חדש.

מתאמן ומתכננים

בכל העולם, בתי ספר לרפואה ואוניברסיטאות מתמודדים עם מחסום רציני בהוראת רפואה ומדעים קשורים לסטודנטים - היעדר חומר ביולוגי ללימוד. אמנם קל לייצר תאים או רקמות במעבדות למטרות מחקר, אבל זה הופך לבעיה יותר. גופים מקבלים למחקר. כיום, אנשים נוטים פחות להציל את גופם למטרות מחקר. יש לכך סיבות תרבותיות ודתיות רבות. אז מה התלמידים צריכים ללמוד? דמויות והרצאות לעולם לא יחליפו את המגע הישיר עם התערוכה. בניסיון להתמודד עם בעיה זו נוצר עולם וירטואלי המאפשר לגלות את סודות הגוף האנושי.

תמונה וירטואלית של הלב וכלי החזה.

ג' 2014, פרופ. מארק גריסוולד מאוניברסיטת Case Western Reserve בארה"ב, לקח חלק במחקר של מערכת מצגת הולוגרפית שלוקחת את המשתמש לעולם וירטואלי ומאפשרת לו אינטראקציה עמו. במסגרת המבחנים הוא יכול היה לראות את עולם ההולוגרמות במציאות הסובבת וליצור קשר בעולם הוירטואלי עם אדם אחר - הקרנה ממוחשבת של אדם בחדר נפרד. שני הצדדים יכלו לדבר זה עם זה במציאות מדומה מבלי לראות אחד את השני. התוצאה של שיתוף פעולה נוסף של האוניברסיטה והצוות שלה עם מדענים הייתה יישומי אב הטיפוס הראשונים לחקר האנטומיה האנושית.

יצירת עולם וירטואלי מאפשרת ליצור מחדש כל מבנה של גוף האדם ולמקם אותו במודל דיגיטלי. בעתיד, ניתן יהיה ליצור מפות של האורגניזם כולו ולחקור את גוף האדם בצורה של הולוגרמה, צופה בו מכל עבר, חוקר את סודות התפקוד של איברים בודדים, עם תמונה מפורטת שלהם לנגד עיניו. התלמידים יוכלו ללמוד אנטומיה ופיזיולוגיה ללא מגע עם אדם חי או גופתו המת. יתרה מכך, אפילו מורה יוכל לנהל שיעורים בצורה של הקרנה הולוגרפית שלו, שלא נמצא במקום נתון. הגבלות זמניות ומרחביות במדע וגישה לידע ייעלמו, רק הגישה לטכנולוגיה תישאר מחסום אפשרי. המודל הוירטואלי יאפשר למנתחים ללמוד ללא צורך לבצע פעולות באורגניזם חי, ודיוק התצוגה ייצור העתק כזה של המציאות שניתן יהיה לשחזר נאמנה את המציאות של הליך אמיתי. כולל התגובות של כל הגוף של המטופל. חדר ניתוח וירטואלי, חולה דיגיטלי? זה עדיין לא הפך להישג פדגוגי!

אותה טכנולוגיה תאפשר תכנון של פרוצדורות כירורגיות ספציפיות לאנשים ספציפיים. על ידי סריקה קפדנית של גופם ויצירת מודל הולוגרפי, הרופאים יוכלו ללמוד על האנטומיה והמחלה של המטופל שלהם מבלי לבצע בדיקות פולשניות. שלבי הטיפול הבאים יתוכננו על מודלים של איברים חולים. כאשר מתחילים ניתוח אמיתי, הם יכירו בצורה מושלמת את גופו של המנותח ושום דבר לא יפתיע אותם.

אימון על מודל וירטואלי של גוף המטופל.

הטכנולוגיה לא תחליף מגע

עם זאת, נשאלת השאלה, האם ניתן להחליף הכל בטכנולוגיה? שום שיטה זמינה לא תחליף מגע עם מטופל אמיתי ועם גופו. אי אפשר להציג באופן דיגיטלי את רגישות הרקמות, את המבנה והעקביות שלהן, ועוד יותר מכך את התגובות האנושיות. האם ניתן לשחזר באופן דיגיטלי כאב ופחד אנושיים? למרות ההתקדמות בטכנולוגיה, רופאים צעירים עדיין יצטרכו לפגוש אנשים אמיתיים.

לא בכדי, לפני מספר שנים, הומלץ להשתתף סטודנטים לרפואה בפולין וברחבי העולם מפגשים עם מטופלים אמיתיים וליצור את מערכות היחסים שלהם עם אנשים, ושסגל אקדמי, בנוסף לרכישת ידע, לומד גם אמפתיה, חמלה וכבוד לאנשים. לא פעם קורה שהמפגש האמיתי הראשון של סטודנטים לרפואה עם מטופל מתרחש במהלך התמחות או התמחות. קרועים מהמציאות האקדמית, הם אינם מסוגלים לדבר עם מטופלים ולהתמודד עם רגשותיהם הקשים. לא סביר שההפרדה הנוספת של סטודנטים מהמטופלים הנגרמת מטכנולוגיה חדשה תשפיע לטובה על רופאים צעירים. האם נעזור להם להישאר פשוט בני אדם על ידי יצירת אנשי מקצוע מצוינים? הרי רופא אינו אומן, וגורלו של חולה תלוי במידה רבה באיכות המגע האנושי, באמון שיש למטופל ברופא שלו.

מזמן, חלוצי הרפואה - לעיתים אף בניגוד לאתיקה - רכשו ידע אך ורק על בסיס מגע עם הגוף. הידע הרפואי הנוכחי הוא למעשה תוצאה של משימות אלו וסקרנות אנושית. כמה יותר קשה היה לזהות את המציאות, עדיין לא ממש לדעת כלום, לגלות תגליות, תוך הסתמכות אך ורק על הניסיון של האדם! טיפולים כירורגיים רבים פותחו באמצעות ניסוי וטעייה, ולמרות שלפעמים זה נגמר בצורה טראגית עבור המטופל, לא הייתה מוצא אחר.

יחד עם זאת, תחושת הניסוי הזו בגוף ובאדם החי לימדה בדרך כלשהי כבוד לשניהם. זה גרם לי לחשוב על כל צעד מתוכנן ולקבל החלטות קשות. האם גוף וירטואלי ומטופל וירטואלי יכולים ללמד את אותו הדבר? האם מגע עם הולוגרמה ילמד דורות חדשים של רופאים כבוד וחמלה, והאם דיבור עם הקרנה וירטואלית יעזור לפתח אמפתיה? עם בעיה זו מתמודדים מדענים המיישמים טכנולוגיות דיגיטליות באוניברסיטאות לרפואה.

אין ספק שאי אפשר להפריז בתרומתם של פתרונות טכניים חדשים לחינוך הרופאים, אבל לא הכל יכול להיות מוחלף על ידי מחשב. המציאות הדיגיטלית תאפשר למומחים לקבל חינוך אידיאלי, וגם תאפשר להם להישאר רופאים "אנושיים".

הדמיה של טכנולוגיית העתיד - מודל של גוף האדם.

הדפס דגמים ופרטים

ברפואה העולמית כבר קיימות טכנולוגיות הדמיה רבות שנחשבו לקוסמיות לפני מספר שנים. מה שיש לנו בהישג יד עיבוד 3D הוא עוד כלי שימושי ביותר המשמש בטיפול במקרים קשים. למרות שמדפסות תלת מימד הן חדשות יחסית, הן נמצאות בשימוש ברפואה כבר כמה שנים. בפולין משתמשים בהם בעיקר בתכנון טיפולים, כולל. ניתוח לב. כל מום בלב הוא אלמוני גדול, כי אין שני מקרים זהים, ולפעמים קשה לרופאים לחזות מה עלול להפתיע אותם לאחר פתיחת החזה של המטופל. הטכנולוגיות העומדות לרשותנו, כגון הדמיית תהודה מגנטית או טומוגרפיה ממוחשבת, אינן יכולות להראות במדויק את כל המבנים. לכן, יש צורך בהבנה מעמיקה יותר של הגוף של מטופל מסוים, והרופאים מספקים את ההזדמנות הזו בעזרת 3D תמונות על מסך מחשב, המתורגמות בהמשך למודלים מרחביים העשויים מסיליקון או פלסטיק.

מרכזי ניתוחי לב פולניים משתמשים בשיטת סריקה ומיפוי מבני לב במודלים תלת מימדיים מזה מספר שנים, שעל בסיסם מתוכננות פעולות.. לעתים קרובות קורה שרק המודל המרחבי מגלה בעיה שתפתיע את המנתח במהלך ההליך. הטכנולוגיה הזמינה מאפשרת לנו להימנע מהפתעות כאלה. לכן, סוג זה של בדיקה זוכה ליותר ויותר תומכים, ובעתיד, המרפאות משתמשות במודלים תלת מימדיים באבחון. מומחים בתחומי רפואה אחרים משתמשים בטכנולוגיה זו באופן דומה ומפתחים אותה כל הזמן.

כמה מרכזים בפולין ומחוצה לה כבר מבצעים פעולות חלוציות באמצעות אנדופרוטזות של עצמות או כלי דם מודפס בטכנולוגיית תלת מימד. מרכזים אורטופדיים ברחבי העולם הם גפיים תותבות בהדפסת תלת מימד המתאימים באופן אידיאלי למטופל מסוים. וחשוב מכך, הם הרבה יותר זולים מהמסורתיים. לפני זמן מה, צפיתי ברגש בקטע מתוך דו"ח שהציג את סיפורו של ילד עם קטוע זרוע. הוא קיבל תותבת מודפסת 3D שהיתה העתק מושלם של זרועו של איירון מן, גיבור העל האהוב על המטופל הקטן. זה היה קל יותר, זול יותר, והכי חשוב, מותאם בצורה מושלמת מתותבות קונבנציונליות.

החלום של הרפואה הוא להפוך כל איבר חסר בגוף שניתן להחליף במקבילה מלאכותית בטכנולוגיית תלת מימד, התאמה של המודל שנוצר לדרישות של מטופל מסוים. "חלקי חילוף" מותאמים אישית כאלה המודפסים במחיר סביר יחוללו מהפכה ברפואה המודרנית.

המחקר על מערכת ההולוגרמה נמשך בשיתוף פעולה עם רופאים מתחומים רבים. הם כבר מופיעים אפליקציות ראשונות עם אנטומיה אנושית והרופאים הראשונים ילמדו על הטכנולוגיה ההולוגרפית של העתיד. מודלים תלת מימדיים הפכו לחלק מהרפואה המודרנית ומאפשרים לכם לפתח את הטיפולים הטובים ביותר בפרטיות המשרד שלכם. בעתיד, טכנולוגיות וירטואליות יפתרו בעיות רבות אחרות שהרפואה מנסה להילחם בהן. זה יכין דורות חדשים של רופאים, ולא יהיה גבול להפצת המדע והידע.