2024/03/15 12:57:36

Виртуальная реальность в медицине


Содержание

Основная статья: Виртуальная реальность (VR, Virtual Reality)

Способы использования VR в медицине

  • Реабилитация после инсультов и инфарктов
  • Симуляция хирургического вмешательства при онкологических заболеваниях
  • VR помогает больным с параличом восстановить мышечную активность
  • Детальный анализ и исследование структур человеческого тела а так же и их органов
  • Подробное исследование человеческого тела

Снижение боли

Основная статья: Снижение боли при помощи виртуальной реальности

2024: Сеченовский университет начал готовить разработчиков VR- и AR-решений в медицине

В середине марта 2024 года Первый Московский государственный медуниверситет им. И. М. Сеченова (Сеченовский университет) объявил о начале подготовки разработчиков решений виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальности в медицине и медобразовании. Курс рассчитан на девять месяцев — приблизительно 260 часов обучения.

Программа охватывает такие направления, как теоретические основы AR/VR и систем смешанной реальности, искусственный интеллект в медицине, применение носимых устройств, нейроинтерфейсы в цифровой медицине, принципы разработки мобильных приложений, 3D-моделирование, программирование машинного обучения и пр. Курс доступен для студентов, магистрантов и ординаторов. Ожидается, что в 2024 году программу освоят 345 учащихся. Обучение проходит бесплатно по программе стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

Сеченовский университет объявил о начале подготовки разработчиков VR/AR решений в медицине

Как отмечает газета «Ведомости», ссылаясь на информацию, полученную от представителей Сеченовского университета, студенты курса создают проекты по конструированию AR/VR для обучения ИИ диагностике различных состояний. Кроме того, проектируются VR-решения для тренировки специалистов скорой и неотложной помощи с применением ИИ. Разрабатываются виртуальные сценарии экстренных ситуаций для обучения врачей и медсестер. Технологии AR применяются для улучшения визуализации медицинской информации и помощи врачам при принятии решений.

В перспективе станет доступна сокращенная версия курса для практикующих врачей и аспирантов. Срок освоения онлайн-программы повышения квалификации составит 144 часа, длительность — три месяца. Станислав Грибков, один из разработчиков образовательного курса, отмечает, что наиболее успешные проекты, предложенные учащимися, в перспективе смогут пройти акселерационную программу для биомедтех-стартапов Sechenov Tech.[1]

2023

Российская компания зарегистрировала очки для хирургов с эффектом рентгеновского зрения

Компания «Меджитал», резидент «Сколково» (Группа ВЭБ.РФ), получила регистрационное удостоверение на навигационную систему для хирургии «Меджиталвижн», основанную на использовании технологий дополненной реальности. Стоимость разработки составила порядка 30 млн рублей, сообщили 4 декабря 2023 года представители фонда «Сколково» медтех-порталу Zdrav.Expert. Подробнее здесь.

Как виртуальная реальность помогает проводить сложные онкологические операции

Модели виртуальной реальности (VR), основанные на предоперационных исследованиях, могут улучшить планирование и выполнение сложных хирургических процедур при онкологических заболеваниях. Об этом говорится в исследовании, результаты которого 2 августа 2023 года опубликовал ресурс Journal of Surgical Research.

Группа специалистов под руководством Вадима Люксембурга, доктора наук из Медицинского колледжа Университета Иллинойса в Пеории, сравнила результаты операций, запланированных с использованием традиционной предоперационной 2D-визуализации и с применением VR-технологий. Оказалось, что VR-модели позволяют сформировать более точный операционный план. Кроме того, такой подход повышает уверенность как оперирующих, так и консультирующих хирургов.

Модели виртуальной реальности основанные на предоперационных исследованиях, могут улучшить планирование и выполнение сложных хирургических процедур
«
Почти во всех случаях для оперирующего хирурга и в большинстве случаев для консультирующего хирурга уровень уверенности в плане операции с виртуальной реальностью повысился по сравнению с 2D-визуализацией, — говорится в исследовании.
»

В частности, у врачей, непосредственно выполняющих процедуру по удалению злокачественного образования, уверенность в хирургическом плане при внедрении VR повысилась в среднем на 15%. У медиков-консультантов рост оказался на уровне 8%.

Авторы работы отмечают, что модели VR можно создавать на основе традиционных средств визуализации даже в областях со сложными анатомическими вариациями. Однако для этого требуются высококачественные 2D-изображения, которые могут быть получены посредством компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии. Кроме того, VR-технологии могут помочь точно определить местоположение опухоли у пациентов с очень маленькими злокачественными образованиями, которые, по словам исследователей, трудно идентифицировать во время операции.[2]

Запущена цифровая терапия для лечения болезни «ленивых глаз»

27 июня 2023 года американская компания Luminopia анонсировала цифровую систему на основе виртуальной реальности (VR) для лечения амблиопии у детей в возрасте от четырёх до семи лет. Подробнее здесь.

В России создали федеральный центр компетенций по технологиям VR и AR в медицине

Министр здравоохранения РФ Михаил Мурашко подписал приказ о создании в России федерального центра компетенций по технологиям виртуальной (VR) и дополненной реальности (AR) на базе Самарского государственного медицинского университета. Об этом пресс-служба Минздрава РФ сообщила 27 июня 2023 года. Подробнее здесь.

Российская компания представила голографическую навигационную систему для хирургии

В июне 2023 года российская компания Medgital (Меджитал), которая является резидентом «Сколково», представила голографическую навигационную систему для хирургии. Как отмечают разработчики, с помощью технологии смешанной реальности врач приобретает способность рентгеновского зрения и может видеть все необходимые внутренние анатомические структуры и, исходя из этого, планировать свои действия во время операции. Подробнее здесь.

Российские клиники начали внедрять психотерапию в виртуальной реальности

Центр патологии речи и нейрореабилитации департамента здравоохранения Москвы начало использовать технологию виртуальной реальности (VR) для работы с пациентами стационара с симптомами апатии, утомления и ухудшения настроения. Об этом в июне 2023 года сообщил психиатр центра, сотрудник лаборатории психофармакологии ФГБНУ «Научный центр психического здоровья» Аллан Бениашвили. По его словам, технология также применяется в ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» и ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии Минздрава России», чьи специалисты проходят повышение квалификации в исследовательской группе центра. Подробнее здесь.

Вышла платформа для создания VR-копий пациентов по МРТ и КТ для планирования хирургических операций

6 июня 2023 года медтех-стартап Avatar Medical анонсировал передовую платформу виртуальной реальности (VR) для создания цифровых копий пациентов. Данное решение поможет медикам в планировании хирургических процедур, что повысит эффективность операций и уменьшит возможные риски. Подробнее здесь.

Созданы очки расширенной реальности для хирургов с технологией светового поля

В середине февраля 2023 года компания FYR Medical представила, как она утверждает, первые в мире цифровые очки расширенной реальности, в которых используется технология светового поля. Разработка призвана снизить напряжение и усталость глаз, характерные для большинства гарнитур с дополненной и виртуальной реальностью, представленных на рынке. Подробнее здесь.

2022

Вышла система планирования хирургических операций при помощи голограмм

5 декабря 2022 года компания apoQlar объявила о выпуске системы планирования хирургических операций при помощи ПО смешанной реальности под названием VSI HoloMedicine. Подробнее здесь.

Британским врачам раздают VR-очки для выездов к пациентам. Они нужны для удаленных консультаций и ЭДО

Медсестры в ряде районов Англии получат очки виртуальной реальности при выезде к пациентам на дом. VR-устройства планируется использовать для удаленных консультаций и электронного документооборота. Также в Национальной службе здравоохранения Великобритании (NHS) рассчитывают, что гаджеты помогут улучшить качество обслуживания. Об этом 20 августа 2022 года сообщило агентство Bloomberg.

Получив предварительное согласие пациентов, медсестры с помощью VR-гарнитур смогут расшифровывать медицинские записи, автоматизировать административную работу и по видеосвязи консультироваться с коллегами в больнице. Кроме того, предусмотренная в очках технология тепловой визуализации пригодится при осмотре ран и повреждений. Испытания будут проводиться с конца августа в медучреждениях NHS в Северном Линкольншире и Гуле, Англия, цитирует заявление медицинского ведомства BBC.

Британским врачам раздают VR-очки для выездов к пациентам

По имеющимся оценкам, более половины своего рабочего дня участковые медсестры тратят на заполнение форм и ввод данных о пациентах. Автоматизировав задачи, которые в противном случае пришлось бы выполнять вручную, медицинские работники смогут больше времени выделять на другие обязанности, такие как измерение артериального давления, перевязка ран и оценка потребностей пациента, подчеркнули в NHS.

Между тем, обозреватели Bloomberg отмечают, что в последние годы система здравоохранения Великобритании испытывает серьезную перегрузку из-за недофинансирования и непрекращающихся вспышек коронавируса. По данным Reuters, в сентябре-октябре крупнейший профсоюз медсестер Royal College of Nursing (RCN), представляющий интересы более 250 тысяч медработников, проведет голосование по поводу забастовки из-за недостаточного повышения зарплат на фоне резкого подорожания жизни. Если большинство поддержит идею, это станет первой забастовкой медсестер за 106-летнюю историю профсоюза RCN. [3]

Медработников начали учить работе с буйными пациентами в виртуальной реальности

6 июня 2022 года исследователи из Национального университета Сингапура объявили о разработке и внедрении системы обучения в виртуальной реальности, которая позволяет медицинскому персоналу научиться справляться с возбужденными или агрессивными пациентами. Подробнее здесь.

В России создали платформу виртуальной телереабилитации

Компания «Виртуальная реабилитация» разработала VRMedSoft - программно-аппаратный комплекс VR для правильного определения необходимой программы реабилитации когнитивных функций, отвлечений от боли и стабилизации психоэмоционального состояния. Информация об этом появилась 12 апреля 2022 года. Подробнее здесь.

2021

Врачи начали показывать долгосрочные последствия хирургических операций в виртуальной реальности

В Великобритании 23 ноября 2021 года начали использовать платформу на основе искусственного интеллекта (ИИ), которая показывает последствия хирургических операций, в виртуальной реальности (VR).

Технология впервые была использована, когда детская больница на Грейт-Ормонд-стрит предложила провести операцию шестимесячному Арчи, который родился с сагиттальным синостозом, заболеванием, при котором линии роста в его черепе срослись слишком рано.

Благодаря этой технологии его родителям Аманде и Джадду Михновец было проще оценить последствия операции и принять решение касательно хирургического вмешательства.

Врачи начали показывать долгосрочные последствия хирургических операций в виртуальной реальности

На первой консультации иммерсивная среда позволила им со всех сторон увидеть реконструкцию головы Арчи, созданную с помощью компьютерной томографии. Среда виртуальной реальности показывает текущую форму головы Арчи (серый цвет) и прогнозируемые изменения после операции (зеленый цвет).

Алгоритмы, необходимые для создания этих последних изображений, стали возможными благодаря использованию данных 60 операций за последние семь лет.

Доктор Нур Уль Овасе Джилани, детский нейрохирург-консультант, сказал, что технология позволяет пациентам иметь более четкое представление о том, что их ждет в будущем.

«
Теперь, когда они подписывают форму согласия, я бы назвал это действительно информированным согласием, - сказал нейрохирург. - Что я хотел бы видеть в качестве хирурга через 10 или, возможно, 20 лет, так это то, что большая часть хирургической практики проводится таким образом, когда контроль и власть в значительной степени предоставляются родителям и пациентам, - добавил он.
»

Несколько недель спустя, когда его родители подтвердили свое решение продолжить лечение, Арчи пошел на операцию. В ходе операции ему в череп вставили небольшую пружину, которая должна корректировать форму его головы. Размещение и влияние этой пружины также были проиллюстрированы в среде виртуальной реальности. Через четыре недели пружина была удалена.

Технология была создана для одного конкретного случая, однако, вероятно, что в будущем она будет применяться во многих хирургических вмешательствах.[4]

Выпущена платформа, помогающая хирургам создавать VR-модели операций при помощи КТ

В конце сентября 2021 года компания Kinomatic запустила платформу для создания шаблонов на основе виртуальной реальности, которая позволяет хирургам разрабатывать индивидуальные планы для артропластики коленного и тазобедренного суставов. Подробнее здесь.

Университет Иннополис разработал цифровую операционную

Университет Иннополис 16 февраля 2021 года сообщил о разработке цифровой операционной. Подробнее здесь.

2020

Анонс ImmersiveView Surgical Plan (IVSP) - VR-платформы для планирования операций стоматологами

В середине октября 2020 года разработчик программного обеспечения для хирургического планирования ImmersiveTouch представил свою VR-платформу цифровой хирургии ImmersiveView Surgical Plan (IVSP). Она предназначена для стоматологов и челюстно-лицевых хирургов. Подробнее здесь.

Анонс Osso VR - платформы для проведения учебных операций на бедро и колено в виртуальной реальности

В середине августа 2020 года был запущен новый модуль для проведения учебных операций на бедро и колено в виртуальной реальности (VR) на платформе Osso VR. В условиях пандемии разработчики уделяют приоритетное внимание расширению учебной программы по нескольким специальностям, чтобы обеспечить непрерывное обучение студентов-медиков и ординаторов. Подробнее здесь.

Студентов допустили до хирургических операций в виртуальной реальности

В начале июня 2020 года университет Японии начал использовать виртуальную реальность (VR) для обучения студентов в условиях пандемии коронавируса. Подробнее здесь.

VR-технологии обучения будущего. Видео

Технологии обучения будущего помогут в деталях увидеть строение человеческого организма.

2019

Как виртуальная реальность помогает людям с деменцией в британских домах престарелых

В середине сентября 2019 года в рамках исследования в одном из оксфордских домов престарелых начали внедрять технологии виртуальной реальности для помощи пациентам, страдающим деменцией. При этом картины виртуальной реальности создаются индивидуально для каждого пациента.

Команда пилотного проекта договорилась с работниками дома престарелых и создала для пациентов с деменцией панораму картин из прошлого. Нескольких пациентов отправляли в воспоминания юности: в танцевальные залы с рок-н-роллом из 1950-х годов, в церковь, где они поженились, в поездки за границу. Пациенты охарактеризовали испытанные ощущения как «изумительные» и добавили, что после такой встряски чувствуют себя намного бодрее. Ученые сообщают, что применение VR-технологий улучшило коммуникационные и когнитивные способности у более чем половины пациентов с деменцией, которые приняли участие в исследовании.

В рамках исследования в одном из оксфордских домов престарелых начали внедрять технологии виртуальной реальности для помощи пациентам, страдающим деменцией

Пилотный проект был запущен в доме престарелых при Марстонском суде, управляемом благотворительными орденами фонда St. John Care Trust. Пока неясно, сколько еще продлится исследование, сколько пациентов будет в него вовлечено и когда будут опубликованы окончательные результаты. Пока что результаты не могут не радовать: так, одна из пациенток с деменцией, побывав в виртуальной квартире, где жила после замужества, сумела вспомнить ее адрес и маршрут до автобусной остановки.

Впрочем, иногда исследователей ограничивает страх вызвать неприятные или огорчительные воспоминания - это давно известная проблема, когда речь заходит об испытаниях VR среди пациентов с деменцией. Сообщается, что дома престарелых уже отказывались от услуг компаний, которые предложили показать пациентам кадры времен Второй мировой войны. Врачи опасались, что это может оказаться слишком травмирующим опытом для пациентов.[5]

Использование для лечения деменции

В начале июля 2019 года британско-гамбийский стартап VR Revival предложил интерактивную и персонализированную платформу виртуальной реальности, которая должна помочь людям с деменцией. Долгосрочная цель проекта – улучшить качество жизни как пациентов, так и ухаживающих за ними людей, а также повысить информированность населения Африки об этом состоянии. Подробнее здесь.

2018

GE Healthcare учит обслуживать медоборудование в виртуальной реальности

В июне 2018 года GE Healthcare представила специальную программу виртуальной реальности для обучения инженеров, работающих с медицинским оборудованием. Подробнее здесь.

Microsoft представила VR-систему для слепых

В феврале 2018 года компания Microsoft представила систему виртуальной реальности (VR), которая позволит людям со слабым зрением ориентироваться в пространстве. Проект получил название Canetroller. Подробнее здесь.

2017

Рынок технологий виртуальной реальности для здравоохранения оценили в $770 млн

К 2023 году объем мирового рынка технологий дополненной и виртуальной реальности (Augmented and Virtual Reality, AR/VR) для здравоохранения приблизится к отметке в $5 млрд. С таким прогнозом 30 ноября 2017 года выступила аналитическая компания Research and Markets.

По оценкам экспертов, в 2017 году AR- и VR-технологии медицинского назначения обеспечат выручку в размере $769,2 млн. К 2023-му объем рынка в деньгах вырастет почти в 6,5 раз и достигнет $4,99 млрд. С учетом этого ожидается, что среднегодовой темп роста (CAGR) на рассматриваемом рынке в указанный семилетний период составит 36,6%.

Объем мирового рынка AR- и VR-технологий для здравоохранения приблизится к $5 млрд в 2023 году

Среди основных драйверов, которые обеспечат позитивную динамику, аналитики указывают распространение в системе здравоохранения подключенных устройств, увеличение инвестиций в технологии дополненной и виртуальной реальности и растущую необходимость оптимизации медицинских расходов. Ограничивающими факторами могут стать отсутствие знаний, необходимых для внедрения AR- и VR-решений, а также недостаточная квалификация врачей в области этих технологий.

В Research and Markets полагают, что AR- и VR-решения могут быть полезны для организации дистанционных консультаций пациентов с врачами. Также технологии дополненной и виртуальной реальности будут все шире использоваться в лечебных и реабилитационных целях.

Кроме того, применение AR- и VR-систем позволит повысить эффективность работы диагностических лабораторий. В частности, с их помощью лаборатории смогут дистанционно вести сбор образцов и оперативных данных в удаленных регионах, а небольшим и средним лабораториям сервисы на базе технологий дополненной и виртуальной реальности позволят автоматизировать проведение исследований и организовать дистанционный мониторинга оборудования.[6]

В Великобритании провели операцию на открытом мозге и сняли ее в виртуальной реальности

В сентябре 2017 года стало известно о том, что команда нейрохирургов из Лондона провела операцию на открытом мозге пациента, записав весь процесс на камеру с эффектом погружения в виртуальную реальность. Подробнее здесь.

2016

Использование для 3D-визуализации плода в утробе матери

В ноябре 2016 года бразильские ученые продемонстрировали технологию 3D-визуализации ребенка в утробе матери. Новая разработка, построенная на виртуальной реальности (VR), позволяет видеть плод с высокой точностью.

Авторы изобретения соединили метод ультразвукового исследования с магнитно-резонансной томографией, проводя сканирование отдельных участков внутренней поверхности матки и тела плода. В результате строится трехмерное изображение, которое можно оживить, надев шлем виртуальной реальности. Для усиления эффекта присутствия к моделям добавляли звуки сердцебиения плода, полученные при УЗИ.

3D-Модель плода на 12-й неделе развития

По словам ученых, полученные объемные модели позволяют предсказать то, как будет выглядеть малыш после рождения.

«
Трехмерные модели зародышей и технологии виртуальной реальности могут помочь нам улучшить наши представления о том, как устроена анатомия зародышей, и позволят нам использовать такие снимки при обучении студентов и показывать их будущим родителям. Их можно выводить через Occulus Rift и другие шлемы виртуальной реальности, — сообщил один из авторов исследовательской работы Эрон Вернер (Heron Werner).
»

3D-Модель плода на 26-й неделе развития

Метод подробной 3D-визуализации плода также позволяет с высокой точностью обследовать органы женщин и плод в режиме реального времени. Так, с помощью VR-очков ученые могли детально рассмотреть состояние дыхательных путей плода, оценить их проходимость и длину. В случае патологии это помогло бы принять решение о необходимости послеродового хирургического вмешательства.

3D-Модель плода на 26-й неделе развития

Результаты развития проекта построения трехмерных моделей детей в утробе матери будут представлены в рамках ежегодной конференции Радиологического сообщества Северной Америки RSNA 2016 (Чикаго; 27 ноября — 1 декабря). [7]

Фобии будут лечить виртуальной реальностью

С 7 по 8 июля компании Polymedia и Visiology провели корпоративный хакатон, приуроченный к 18-летию ведущего российского AV-интегратора Polymedia. Участникам, разбившимся на 5 команд, было предложено за 36 часов придумать и разработать программное обеспечение для анализа и визуализации данных в медицинской отрасли.

За два дня непрерывной работы команды представили пять рабочих прототипов информационных систем, позволяющих вести анализ и прогнозирование развития эпидемий и расчета потребностей в лекарствах, лечить фобии с помощью виртуальной реальности, помогать речевому развитию детей дошкольного возраста, прогнозировать вероятность инфаркта миокарда, собирать и структурировать результаты анализов.

В хакатоне приняли участие сотрудники системного интегратора Polymedia, BI-разработчика Visiology, и студенты магистратуры университета Иннополис, проходящие производственную практику в Visiology.

Судейство основывалось пяти основных критериях: качество технической реализации (архитектурные решения, код, использованные технологии), дизайн и user experience, коммерческий потенциал продукта, качество управления проектом и качество презентации. Наивысшие оценки по все этим параметром получила команда «Восход», занимавшаяся разработкой системы борьбы с фобиями на основе технологий виртуальной реальности. Свой проект команда продемонстрировала на примере прототипа системы для лечения аэрофобии (боязни полётов на летательных аппаратах) с помощью очков виртуальной реальности, имитирующих ситуацию полета, и пульсометра, считывающего данные о физическом состоянии пациента в момент проигрывания этой ситуации.

Лучшие разработчики технологий виртуальной реальности в медицине

В марте 2016 года аналитики Technavio представили список компаний, которые, по их мнению, лучше других продвинулись в разработке технологий виртуальной реальности для здравоохранения.

  • DeepStream. Компания создает игры, которые, по словам разработчиков, помогают больным приглушать боль и улучшать общее самочувствие путем погружения в виртуальную реальность.

  • VirtaMed. Компания предлагает компьютерный симулятор, при помощи которого начинающие хирурги могут потренироваться в проведении операций и отработать свои навыки.

Использование шлема виртуальной реальности при проведении хирургической операции
  • EON Reality. Этот поставщик интерактивного 3D-контента известен в России. В 2014 году «Крок» открыл в нашей стране центр трехмерных решений на базе оборудования EON Reality. В этом центре можно протестировать современные аудиовизуальные технологии: 3D-проекцию на экран, голографическую проекцию на стекло, комнату виртуальной реальности, дисплей с трехмерным изображением без использования специальных очков и др. Доктора в различных странах мира уже взяли на вооружение разработки EON Reality.

  • Vuzix. Компания специализируется на разработке, производстве, продаже и продвижении носимой электроники. В январе 2016 года Intel инвестировала в Vuzix около $25 млн. «Умные» очки Vuzix нашли применение в различных областях, включая медицину.

  • Virtalis. Бывшая «дочка» компании Muse Technologies занимается разработкой систем моделирования различного оборудования, в том числе сложного медицинского.

  • WorldViz. Еще одна компания, которой Intel оказывала финансовую поддержку. WorldViz создает 3D-интерактивные и иммерсивные решения для визуализации и моделирования. Технологии этого стартапа используются в интраоперационной ультразвуковой компьютерной томографии для проведения исследований в области неврологии и психологии.[8]

Новые технологии в здравоохранении



Портал Виртуальная реальность