Источник: интернет-журнал «Директор клиники».

Медицина, с одной стороны, является очень высококонкурентной отраслью, куда вкладываются огромные деньги и применяются самые новейшие технологии. С другой стороны, она же оказывается отраслью чрезвычайно консервативной, где любая инновация должна проходить длинный цикл клинических исследований, прежде чем начнётся её широкое внедрение.

У всех на слуху сегодня бурно развивающиеся решения дополненной и виртуальной реальности. Финансисты уже оценили мировой рынок таких решений для здравоохранения в 16 млрд. долларов в 2016 году. У специалистов медицинской отрасли возникает соответствующий вопрос: как практически могут быть использованы эти технологии в их работе?

Экскурс в технологии

Виртуальная реальность (Virtual Reality, VR) – технология, позволяющая с помощью очков виртуальной реальности очутиться внутри виртуального пространства. Помимо зрения, может использоваться воздействие на слух, осязание, обоняние и так далее, что приводит к усилению эффекта погружения в VR. Все видели фильм «Матрица», и это идеальное воплощение идеи виртуальной реальности. Конечно, пока технологии не дошли до такого уровня, но общий смысл понятен.

Дополненная реальность (Augmented Reality, AR) – главное отличие дополненной реальности от виртуальной – это наложение виртуальных объектов на картинку реального мира. Пользователь продолжает видеть пространство вокруг себя, но при этом видит и дополнительную информацию в виде графики, текста и так далее.

Обучение

Наиболее развитое направление применения виртуальной реальности в медицине сегодня – это разнообразные тренажёры. Наиболее актуально их использование в хирургии, потому что для успешной работы хирургу требуется оттачивание моторных навыков, а виртуальный тренажёр позволяет значительно снизить стоимость и повысить разнообразие тренировок, в сравнении с анатомическим театром. Так, например, российская компания thePSYCHO недавно разработала прототип хирургического VR симулятора для лапароскопии . В системе используется высокоточная система трекинга и обратная тактильная связь, что обеспечивает высокую достоверность симуляции.

Диагностика

Врачам уже известны «умные» аппараты для рентгеновской маммографии, рентгенографии органов грудной клетки, рентгеноскопии и так далее, которые выводят получаемую информацию в удобном виде 2D-изображения или 3D-реконструкции.
Одним из удобных инструментов дополненной реальности, который позволяет врачу в режиме реального времени осматривать пациента, являются очки дополненной реальности Microsoft Hololens, используемые вместе с программным решением компании VR Corp.
После обследования рентгеном, врач одевает очки Microsoft Hololens и видит на теле пациента 3D-визуализацию, которая отображает всю необходимую диагностическую информацию. Фактически доктор обладает тем самым рентгеновским зрением, о котором мечтают многие со времён «Супермена».

Другой пример внедрения технологий виртуальной реальности – разработка «Digital Twin» от компании Augmented Intelligence. Результаты различных исследований сводятся в единую виртуальную модель тела человека – его цифрового близнеца. Далее эта модель может быть использована для симуляции различных воздействий, с целью провести это воздействие оптимальным образом. Скажем, при лечении рака методом лучевой терапии предварительная симуляция позволяет найти оптимальное положение тела пациента, при котором воздействие радиации на области, не поражённые раком, окажется минимальным.

Лечение

Помимо простого усовершенствования интерфейсов, облегчающих жизнь врачам, технологии виртуальной реальности можно применять и непосредственно в лечении. Поскольку виртуальная реальность – это всего лишь комплексное воздействие на органы чувств, прежде всего речь идёт о лечении психологических нарушений, например анорексии, разнообразных фобий (страх высоты, пауков и так далее), посттравматического синдрома и так далее.

Для примера, в апреле 2018 года группа учёных из французского медицинского университета провела комплексный анализ всех работ по применению виртуальной реальности на пациентах с психическими расстройствами, связанными с анорексическим неврозом и другими патологическими нарушениями пищевого поведения.

Согласно их выводам, виртуальная реальность является эффективным терапевтическим инструментом. Применение модуля виртуальной реальности вкупе с когнитивно-поведенческой психотерапией показало большую эффективность, по сравнению с другими контрольными группами, где VR не применялась. В результате наблюдалась повышенная мотивация пациентов к позитивным изменениям.

Другое исследование группы авторов, опубликованное в журнале “Behavior Therapy”, демонстрирует интересные результаты по борьбе со страхом полётов.

Одним участникам в качестве лечения были предложены 4 сеанса тренинга по управлению тревогой, сопровождаемых виртуальной посадкой на самолёт и полётом. Другие в течение 6 недель посещали реальный аэропорт, пытаясь преодолеть страх к посадке на самолёт и взлёту. Результаты исследования показали, что пациенты, прошедшие лечение в виртуальной реальности, превосходят по показателям вторую группу (76% излечившихся в VR против 20% тех, кто проходил обычное лечение).

Ещё одно необычное применение VR-технологий — это помощь в борьбе с детскими страхами, например, при уколах. Брендовое агентство Ogilvy Brasil по заказу бразильской медицинской компании Hermes Pardini создало уникальный мультфильм VR Vaccine, в котором ребёнок принимает самое непосредственное участие в качестве главного героя в борьбе с монстром.

По сюжету мультфильма, один из персонажей приглашает ребёнка встать в их ряды защитников и для этого прикрепляет ему на руку специальный защитный амулет. В тот самый момент прикрепления амулета врач делает ребёнку укол, а тот, увлечённый происходящими событиями, даже ничего не замечает.

Научные исследования

В 2017 компания «Технологии Светотерапии» поставила перед собой задачу изучения воздействия частоты мерцания и длины световых волн на человека. У компании была гипотеза о том, что изменение спектра и частоты мерцания успокаивает или, наоборот, возбуждает пациента.
В обычном мире сложно заставить мерцать с определённой частотой все источники света, поэтому исследователи обратились за помощью в разработке решения виртуальной реальности в компанию VR Corp.
Разработчиками был создан красивый пейзаж: необитаемый остров, окружённый океаном, пальмы, динамически сменяющиеся день и ночь. С сервера в приложение поступали соответствующие данные, в соответствии с которыми менялись цвета изображения и частота мерцания в виртуальной реальности.
Таким образом, виртуальная реальность может быть использована для исследовательских задач, решение которых затрудненно в реальном мире.

В заключение

Для компаний виртуальной и дополненной реальности медицинская отрасль представляет собой широкое поле деятельности, как для быстрых внедрения, так и для сотрудничества в долгосрочных проектах.
Профессионалам из области коммерческой медицины стоит обратить внимание на уже существующие решения и опробовать их хотя бы в качестве демонстраций и пилотных проектов.
Стоит сказать о некотором разрыве в потребностях заказчиков отрасли и их понимании техническими исполнителями. Главная проблема в том, что только непосредственно сами врачи понимают ключевые аспекты своей деятельности. При этому они имеют весьма слабое представление о современных технологиях, которые можно адаптировать под их нужды.
С другой стороны разработчики, обладая широкими техническими познаниями, не всегда могут угадать эти потребности и предложить на рынке соответствующее решение.
И тем, и другим в равной степени требуется активный диалог и обмен знаниями, чтобы продвигать отрасль вперёд.