Как виртуальная реальность меняет медицину
Материал основан на переводе статьи блога The Medical Futurist, материала NBC news и разговора с психологом Марией Даниной.
Знаете ли вы, что можно плавать с китами, находясь при этом в больничной койке?
VR (виртуальная реальность) для медицины — область уникальных возможностей. Эта технология вдохновляет не только поклонников научной фантастики, но и клинических исследователей, и практикующих врачей.
14 апреля 2016 года впервые в истории медицины онколог-хирург из Лондона совершил операцию, используя камеру виртуальной реальности. Каждый мог следить за операцией в режиме реального времени через сайт и приложение. Неважно, кто — студент-медик из Кейптауна, журналист из Сиэтла или родственник оперируемого — все могли совершить обзор на 360 градусов операционной и посмотреть, как хирург удалял раковую ткань из кишечника пациента.
Виртуальная реальность может повысить уровень медицинского образования до совершенно нового уровня. Обычно во время хирургической операции только несколько учеников могут заглянуть за плечо хирурга и постараться уловить детали. С помощью камеры виртуальной реальности и VR-очков можно выполнять операции по всему миру и позволять студентам-медикам присутствовать в операционной.
Медицинские исследователи изучают способы создания трехмерных моделей внутренних органов пациентов с использованием VR еще с 1990-х годов. Последние достижения, благодаря развитию вычислительных мощностей, сделали имитации более реалистичными.
Если вы думаете, что VR — это про образование, игры и тренировки, то ошибаетесь. Все — от разработчиков до агентств недвижимости уже начали применять технологию. Но здравоохранение — отрасль, которая может иметь самые большие преимущества от использования VR.
Знаете ли вы, что можно плавать с китами, находясь при этом в больничной койке?
VR (виртуальная реальность) для медицины — область уникальных возможностей. Эта технология вдохновляет не только поклонников научной фантастики, но и клинических исследователей, и практикующих врачей.
14 апреля 2016 года впервые в истории медицины онколог-хирург из Лондона совершил операцию, используя камеру виртуальной реальности. Каждый мог следить за операцией в режиме реального времени через сайт и приложение. Неважно, кто — студент-медик из Кейптауна, журналист из Сиэтла или родственник оперируемого — все могли совершить обзор на 360 градусов операционной и посмотреть, как хирург удалял раковую ткань из кишечника пациента.
Виртуальная реальность может повысить уровень медицинского образования до совершенно нового уровня. Обычно во время хирургической операции только несколько учеников могут заглянуть за плечо хирурга и постараться уловить детали. С помощью камеры виртуальной реальности и VR-очков можно выполнять операции по всему миру и позволять студентам-медикам присутствовать в операционной.
Медицинские исследователи изучают способы создания трехмерных моделей внутренних органов пациентов с использованием VR еще с 1990-х годов. Последние достижения, благодаря развитию вычислительных мощностей, сделали имитации более реалистичными.
Если вы думаете, что VR — это про образование, игры и тренировки, то ошибаетесь. Все — от разработчиков до агентств недвижимости уже начали применять технологию. Но здравоохранение — отрасль, которая может иметь самые большие преимущества от использования VR.
VR в психотерапии
В течение 2012–2015 годов было опубликовано 24 научных статьи, посвященных применению технологий виртуальной реальности в психотерапии. Там пишут, что в ряде случаев, например, для лечения хронического звона в ушах, VR работает не хуже, чем традиционные техники когнитивно-поведенческой терапии. Также психологи обнаружили, что VR подходит для лечения посттравматического стрессового расстройства. Все сеансы VR-психотерапии должны происходить под руководством специалиста. Так как эта технология — инструмент для медицины, пациент не может просто надеть шлем у себя дома и начать терапию.
Планирование сложных операций
Рентгеновские снимки, компьютерное и МРТ-сканирование теперь можно за одну минуту превратить в 3D-изображения с высоким разрешением. Хирургические процедуры, такие как аппендэктомия или кесарево сечение — рутина для профессионалов. Но некоторые сложные процедуры, например, разделение сиамских близнецов, уникальны и выполнять их нужно только после тщательного планирования. Трехмерная визуализация и тренировка в условиях виртуальной реальности становится идеальным инструментом для планирования таких операций.
Недавно VR-технологии сыграли жизненно важную роль в успешном отделении соединенных близнецов в больнице Миннеаполиса. Трехмесячные близнецы были связаны гораздо большей площадью, чем обычно, с захватом сердца и печени. Это значит, что операция была очень сложной и потенциально очень опасной для близнецов.
Перед операцией хирургическая группа провела КТ, УЗИ и МРТ-сканирование и создала виртуальную модель тел близнецов, а затем погрузилась «внутрь» их органов, чтобы выявить потенциальные «ловушки» и спланировать, как их можно избежать во время операции.
«В 3D-очках вы можете пройтись по структуре, «срезая» части, чтобы смотреть на то, что необходимо. Визуализация с высоким разрешением «помогла свести к минимуму количество неожиданностей, с которыми мы могли столкнуться», — сказал Энтони Азаки, один из хирургов. По его мнению, визуализация с высоким разрешением «помогла свести к минимуму количество неожиданностей».
VR используют также для операций на сосудах — например, применяют интерактивные 3D-визуализации при подготовке к процедурам фиксации аневризм и заблокированных артерий.
Перед операцией хирургическая группа провела КТ, УЗИ и МРТ-сканирование и создала виртуальную модель тел близнецов, а затем погрузилась «внутрь» их органов, чтобы выявить потенциальные «ловушки» и спланировать, как их можно избежать во время операции.
«В 3D-очках вы можете пройтись по структуре, «срезая» части, чтобы смотреть на то, что необходимо. Визуализация с высоким разрешением «помогла свести к минимуму количество неожиданностей, с которыми мы могли столкнуться», — сказал Энтони Азаки, один из хирургов. По его мнению, визуализация с высоким разрешением «помогла свести к минимуму количество неожиданностей».
VR используют также для операций на сосудах — например, применяют интерактивные 3D-визуализации при подготовке к процедурам фиксации аневризм и заблокированных артерий.
VR для лечения боли и беспокойств
Поскольку анестезия и седативные препараты несут риск для некоторых пациентов, больницы в США стали предлагать VR-очки и VR-наушники. Это помогает контролировать боль при инвазивных процедурах. Пока это экспериментальный проект, но результаты уже есть, они успешные.
VR уменьшает тревожность у пациентов с раком, проходящих курс химиотерапии. Также технология помогает снизить беспокойство у детей, когда им делают уколы или другие пугающие их процедуры.
Считается, что пациенты с ожогами будут одними из самых активных пользователей VR. Тяжелые ожоговые пациенты переносят одни из самых болезненных процедур — от ежедневной чистки и перевязки до пересадки и заживления кожных трансплантатов. Обезболивающие лекарства помогают, но часто их бывает недостаточно.
Игра-симулятор SnowWorld помогает отвлечь пациентов с ожогами. Помогают образы виртуальной реальности, которые ассоциируются с холодом (например, снеговики на льдинах). По данным предварительных исследований, пациенты, которые играют в игру во время лечения, испытывают до 50% меньше боли, чем аналогичные пациенты без симулятора. Другие исследования показывают, что у пациентов, играющих в игру, происходят изменения в мозге, которые указывают на то, что они действительно чувствуют меньшую боль. Со SnowWorld уже проводят клинические испытания. Ученые считают, что наиболее эффективно сочетание лекарств и VR.
VR уменьшает тревожность у пациентов с раком, проходящих курс химиотерапии. Также технология помогает снизить беспокойство у детей, когда им делают уколы или другие пугающие их процедуры.
Считается, что пациенты с ожогами будут одними из самых активных пользователей VR. Тяжелые ожоговые пациенты переносят одни из самых болезненных процедур — от ежедневной чистки и перевязки до пересадки и заживления кожных трансплантатов. Обезболивающие лекарства помогают, но часто их бывает недостаточно.
Игра-симулятор SnowWorld помогает отвлечь пациентов с ожогами. Помогают образы виртуальной реальности, которые ассоциируются с холодом (например, снеговики на льдинах). По данным предварительных исследований, пациенты, которые играют в игру во время лечения, испытывают до 50% меньше боли, чем аналогичные пациенты без симулятора. Другие исследования показывают, что у пациентов, играющих в игру, происходят изменения в мозге, которые указывают на то, что они действительно чувствуют меньшую боль. Со SnowWorld уже проводят клинические испытания. Ученые считают, что наиболее эффективно сочетание лекарств и VR.
Многие пациенты, находясь в больничной палате на долгом лечении, считают дни, когда они смогут выйти из клиники. Кажется, что время в больнице останавливается, занять себя нечем, одолевает тоска по семье и друзьям. Бреннан Шпигель и его команда в больнице Лос-Анджелеса решили открыть мир виртуальной реальности для своих пациентов, чтобы помочь им снять стресс и уменьшить боль. С помощью специальных очков они помогают «сбежать» из больничных стен и увидеть удивительные пейзажи Исландии, принять участие в работе художественной студии или поплавать вместе с китами в глубоком синем океане. Шпигель говорит, что с помощью медицинского VR можно улучшить не только самочувствие пациентов, но и снизить затраты клиники на уход. Снижая уровень стресса и боли у пациента, можно также снизить продолжительность пребывания пациента в палате.
VR для изучения старения
Многие задумывались о том, как это — стареть. Что чувствует человек, когда не может поднять руку над головой? Как это — когда ты потерял палец или идешь на поправку после сердечного приступа?
Embodied Labs создали проект «We Are Alfred». В нем применяются VR-технологии для того, чтобы показать студентам-медикам, что такое старение. Каждый может быть гипотетическим «Альфредом» в течение 7 минут и, например, ощутить, как чувствует себя 74-летний мужчина с нарушениями слуха.
Embodied Labs создали проект «We Are Alfred». В нем применяются VR-технологии для того, чтобы показать студентам-медикам, что такое старение. Каждый может быть гипотетическим «Альфредом» в течение 7 минут и, например, ощутить, как чувствует себя 74-летний мужчина с нарушениями слуха.
Конечная цель разработчиков — решить проблему недопонимания между молодыми врачами и пожилыми пациентами из-за их разницы в возрасте. Уровень эмпатии растет, когда врачи могут видеть вещи с точки зрения пациентов.
VR для реабилитации
Также VR помогает пациентам преодолевать проблемы с мобильностью, которые возникают в результате инсульта или травмы головы.
«Используя VR, я могу контролировать, что происходит вокруг пациента, и оценить, какое влияние это оказывает на его способности. Мы многократно моделируем ситуацию и потом даем рекомендации по тому, как, например, нужно реагировать, чтобы не упасть», — говорит Эмили Кешнер, профессор физической терапии в Университете Темпл в Филадельфии.
Для пациентов, перенесших инсульт или травму головного мозга, время имеет значение. Чем раньше они начинают реабилитацию, тем больше у них шансов на восстановление утраченных функций.
«Используя VR, я могу контролировать, что происходит вокруг пациента, и оценить, какое влияние это оказывает на его способности. Мы многократно моделируем ситуацию и потом даем рекомендации по тому, как, например, нужно реагировать, чтобы не упасть», — говорит Эмили Кешнер, профессор физической терапии в Университете Темпл в Филадельфии.
Для пациентов, перенесших инсульт или травму головного мозга, время имеет значение. Чем раньше они начинают реабилитацию, тем больше у них шансов на восстановление утраченных функций.
MindMotionPro, выпускаемый швейцарской Mindmaze, позволяет пациентам «практиковать» поднятие рук или движение пальцев с помощью виртуальной реальности. Хотя фактически движение может не выполнятся, программа повышает внимание, мотивацию и дает обратную визуальную и аудиальную связь. Умственные усилия помогают травмированной нервной системе восстанавливаться намного быстрее.
Исследования показали, что реабилитация в связке с VR, может ускорить темпы восстановления. Ученым предстоит провести все исследования, необходимые для подтверждения этих результатов, и сделать VR частью обычной практики, но они уже на пути.
Одно исследование пациентов с инсультом показало, что VR-реабилитация привела к большему качественному улучшению движений рук по сравнению с обычной реабилитацией. Через два месяца после процедур по восстановлению у пациентов, применявших VR, была зафиксирована хорошая мобильность.
«Сила VR для терапии заключается в том, что вы действительно меняете то, как люди воспринимают мир. Они учатся. И после практики в виртуальном мире они гораздо более уверены в себе в реальности», — говорит Кешнер.
Нахождение в больничной палате для маленьких детей — очень напряженное и психологически обременительное время. Они реже видят родителей, приятелей, любимые вещи. Они не в той обстановке, к которой привыкли дома. Программа VisitU помогает облегчить госпитализацию с помощью камеры на 360 градусов, которую можно установить, где угодно — в доме пациента, в школе, на праздновании дня рождения или футбольной игре.
Исследования показали, что реабилитация в связке с VR, может ускорить темпы восстановления. Ученым предстоит провести все исследования, необходимые для подтверждения этих результатов, и сделать VR частью обычной практики, но они уже на пути.
Одно исследование пациентов с инсультом показало, что VR-реабилитация привела к большему качественному улучшению движений рук по сравнению с обычной реабилитацией. Через два месяца после процедур по восстановлению у пациентов, применявших VR, была зафиксирована хорошая мобильность.
«Сила VR для терапии заключается в том, что вы действительно меняете то, как люди воспринимают мир. Они учатся. И после практики в виртуальном мире они гораздо более уверены в себе в реальности», — говорит Кешнер.
Нахождение в больничной палате для маленьких детей — очень напряженное и психологически обременительное время. Они реже видят родителей, приятелей, любимые вещи. Они не в той обстановке, к которой привыкли дома. Программа VisitU помогает облегчить госпитализацию с помощью камеры на 360 градусов, которую можно установить, где угодно — в доме пациента, в школе, на праздновании дня рождения или футбольной игре.
В перспективе VR-технологии действительно способны сделать реабилитацию, психологические услуги более доступными для населения, а также улучшить количество успешных сложных хирургических операций. Если технологии будут развиваться дальше, то VR-сеансы смогут хотя бы отчасти приблизить телемедицинские консультации к живым приемам.
