Технологии виртуальной и дополненной реальности в системе здравоохранения арктических регионов Российской Федерации

DOI:

Виртуальная реальность (Virtual reality, VR), являясь искусственным миром, созданным на основе различных аппаратных средств (компьютеров, шлемов, очков), представляет собой подобие реального мира в цифровой форме. VR воспринимается органами чувств человека, создаваемые при этом эффекты способны вызывать у человека ощущения, практически ничем не отличающиеся от реальных.

Дополненная реальность (Augmented reality, AR) является технологией взаимодействия компьютера и человека, основой которой является система оптического трекинга. При этом на картину реального мира накладываются дополнительные сведения, с помощью программных средств визуально совмещается естественный мир вокруг человека и созданный на компьютере виртуальный мир. Используемая при этом камера распознает маркеры из

СЕВЕРНЫЕ И АРКТИЧЕСКИЕ СОЦИУМЫ

Хаймина Л.Э., Зеленина Л.И., Хаймин Е.С., Федькушова С.И. Технологии виртуальной … реального окружения, перемещая их в виртуальную среду, накладывая тем самым один слой реальности на другой ¹.

Мультиэкспериментальность, основанная на технологиях VR / AR, является стратегической технологической тенденцией развития современного мира. VR / AR-продукты активно внедряются в маркетинге, ритейле, промышленности, образовании, медицине и многих других отраслях 2.

В соответствии с дорожной картой развития «Сквозной цифровой технологии «Технологии виртуальной и дополненной реальности», VR / AR-решения призваны обеспечить технологическое лидерство РФ 3. Эффективность от внедрения VR / AR-технологий в систему здравоохранения может позволить не только снизить число людей, полностью или частично потерявших работоспособность (с помощью реабилитации в виртуальной реальности), но и значительно уменьшить количество допускаемых ошибок специалистами, прошедшими обучение с применением VR / AR.

Таким образом, следствием применения VR / AR-технологий в медицине должно стать не только повышение уровня работоспособности населения, но и повышение качества предоставляемых медицинских услуг, в том числе в отдалённых регионах Российской Федерации. Развитие высокотехнологичной медицинской помощи является особенно актуальным вопросом для медицинских учреждений арктических регионов, являющихся территориально распределёнными территориями с суровыми природно-климатическими условиями [1].

Технологии VR/AR в системе здравоохранения

В настоящее время технологии виртуальной реальности имеют достаточно широкое

4 применение для решения многих задач медицины :

• 1.    Проведение операций

  Данные, полученные с помощью МРТ и КТ, используются для создания виртуальной модели пациента, которая может быть использована хирургами для подготовки и проведения сложных операций. Примером использования AR-технологий может стать первая операция, проведенная в 2020 г в Ставрополье с использованием AR-очков, позволяющих хирургу визуализировать голограмму в 3D-объёме, дающая возможность представления данных, например, по истории болезни, данных компьютерных томограмм пациента и проч. При

• 2.    Реабилитация пациентов после инсультов и травм

• 3.    Психологическая реабилитация

СЕВЕРНЫЕ И АРКТИЧЕСКИЕ СОЦИУМЫ

Хаймина Л.Э., Зеленина Л.И., Хаймин Е.С., Федькушова С.И. Технологии виртуальной … необходимости одним нажатием руки врач может во время операции спроецировать их перед собой ⁵.

По данным медицинских исследований, большинство пациентов выполняют менее одной трети упражнений, необходимых для восстановления после перенесённых инсультов или травм. VR-шлемы или VR-очки позволяют с помощью геймификации сделать процесс восстановления более продуктивным и эффективным [2–4].

VR-технологии, позволяющие создать среду, в которой пациент может «соприкоснуться» с объектами собственных страхов, могут эффективно применяться для борьбы с различного рода переживаниями, фобиями [5].

Следует также отметить, что технологии VR / AR широко используются при обучении врачей. Примером может явиться разработанная сотрудниками госкорпорации «Ростех» компьютерная система генерации изображений в виртуальном пространстве, позволяющая не только обучать студентов-медиков базовым навыкам эндоскопии (осмотр внутренних органов пациента для постановки диагноза) и отрабатывать технологию лапароскопии, но и эффективно разрабатывать сценарий проведения операции опытным хирургам, определяя ведущую стратегию проведения хирургического вмешательства, учитывая индивидуальные особенности пациента. Применение таких технологий, несомненно, снижает уровень возможности врачебной ошибки, а соответственно, и риски для жизни пациентов 6.

В настоящее время также разрабатываются аппаратно-программные комплексы, позволяющие применять VR / AR технологии в области офтальмологии, лечении психических расстройств, диагностики различных заболеваний, развития коммуникативных навыков и многое другое. Рассмотрим некоторые из них.

Виртуальная стоматология

Цифровые системы, используемые в современной стоматологии, позволяют создавать виртуальные 3D-модели, с высоким уровнем точности отражающие индивидуальные особенности пациента, и, как следствие, способствуют оказанию качественных ортопедических услуг различной степени сложности. «Умные очки», отображающие трёхмерную модель зубов, позволяют стоматологу обучиться и применить полученные навыки на практике при выполнении различных стоматологических процедур, например, лечении зуба с помощью виртуального сверла [4].

Рис. 1. Виртуальная реальность в стоматологии 7.

Нейрореабилитация

Виртуальная реальность, моделируя пространство, необходимое для восстановления повреждённого мозга, погружает его в обстановку, в которой восстанавливаются нейронные связи (алгоритм обратной биологической связи). Неврологи считают возможности применения VR-технологий для реабилитации больных, перенёсших инсульт, перспективными. Примером может стать разработанная методика «3D-аудиовизуализации», позволяющая восстанавливать двигательные функции руки на основе «стимуляции моторного воображения через визуальную обратную связь» [2; 3; 4].

Конечно, обозначенные выше области медицины являются не единственным примером использования технологий виртуальной и дополненной реальности. В настоящее время VR / AR может быть применимо при изучении вопросов старения человека (геронтологии) 8; виртуальные врачи и медицинские сёстры могут быть использованы для оказания медицинской помощи на дому; имеющиеся VR-приложения позволяют лучше вовлекать пациентов в терапию, помогая человеку самостоятельно преодолевать хронические боли, беспокойства или проходить реабилитацию, например, восстанавливая функции суставов.

В настоящее время в Российской Федерации формируются открытые площадки, в базах знаний которых содержится информация об актуальных цифровых технологиях (готовых программных решениях и практиках применения), в том числе и VR / AR, в различных прикладных областях, немалую часть из которых составляет направление медицины. Примером может стать московская платформа цифровых решений ICT.Moscow.

Telenet, Horus VR

Проведение дистанционных встреч больных с родственниками посредство...

Оказание комплексных медицинских услуг в специализированном центре

«Ростелеком»

Запуск инфраструктурного медицинского 5С-хаба для тестирования MedTech-...

ПОСМОТРЕТЬ

ПОСМОТРЕТЬ

ПОСМОТРЕТЬ

Обновлено 09.02.22

Обновлено 09.02.22

Обновлено 09.02.22

Vodafone, Proximie

Проведение онкологической операции с применением 5С и AR

Medacta International

Проведение операции по замене коленного сустава

СамГМУ

Применение VR для реабилитации людей с рассеянным склерозом

ПОСМОТРЕТЬ

ПОСМОТРЕТЬ

ПОСМОТРЕТЬ

Обновлено 09.02.22

Обновлено 09.1221

Обновлено 23.00.21

Сенсор-Тех

VR-тренажер для врачей-офтальмологов, имитирующий нарушения...

NVIS

Лечение пищевых расстройств с помощью VR-технологии

Microsoft

VR-система для людей с нарушениями зрения для ориентации в пространстве

В рамках Национальной технологической инициативы активно формируются центры компетенций для создания инновационных решений в области сквозных технологий, одним из которых является Центр компетенций НТИ, созданный на базе Дальневосточного федерального университета (направление «Нейротехнологии, технологии виртуальной и дополненной реальности»). Приоритетным проектом Центра является метод реабилитации пациентов, перенёсших инсульт (нарушение вестибулярного аппарата и опорно-двигательной системы), на основе тактильной обратной связи с использованием технологий виртуальной реальности. VR-тренажёр включает в себя комплекс упражнений нескольких уровней сложности, содержащий систему мотивации, основанную на элементах геймификации. VR-тренажёр синхронизирован с костюмом тактильной обратной связи TeslaSuit, дающим адекватную оценку состояния мышц пациента в результате проведённого сеанса и воздействующим на неработающие / некорректно работающие группы мышц, стимулируя их. С применением данного комплекса прогнозируется повышение эффективности реабилитационного процесса не менее чем на 25% ¹⁰.

URL: