Een virtuele operatiekamer is het helpen opleiden van chirurgen op de nieuwe procedures.
Afbeelding: Fundamentele VR
Virtual reality wordt vaak aangeprezen als een manier van het maken van fantasy-universes, maar het kan ook blijken te zijn een effectieve manier van het aanleren van vaardigheden die moeilijk zijn om te oefenen in de echte wereld.
Neem de opleiding van de artsen van morgen, bijvoorbeeld. ONS universiteit Case Western heeft al aangekondigd dat het van plan is om weg te doen met de anatomie labs, en de kadavers die met hen gaan, en leren studenten geneeskunde met Microsoft ‘ s HoloLens ‘mixed reality’ – systeem voor in de plaats. Aspirant-artsen in staat zal zijn om te dragen HoloLens headsets en bekijk de verschillende lagen van een lichaam, de huid, spieren, bloedvaten, enzovoort-in 3D.
Maar een stap verder te gaan, een brits bedrijf probeert om opnieuw de praktische aspecten van de operatie in een VR-omgeving, waardoor studenten om een idee te krijgen van hoe het menselijk lichaam voelt in het gebruik van haptische feedback.
Fundamentele VR, gevestigd in Londen en Guildford, heeft een haptics element tot virtual reality om medici te trainen, zonder te hoeven testen hun ontluikende vaardigheden op een echte patiënt.
Het systeem combineert de HoloLens headset en het bedrijf de software met een stylus aangesloten op een standaard-probleem mechanische arm.
De stylus wordt weergegeven als een spuit in de VR wereld van de drager ziet, met een knop om de lege spuit, en ander bij te vullen.
Het verplaatsen van de stylus in de echte wereld beweegt de spuit in de simulatie, en wanneer de virtuele naald voldoet aan de virtuele huid, vlees of bot, de wisselende weerstand van het materiaal wordt overgebracht door de stylus aan de gebruiker, waardoor ze een krachtige facsimile van een real-live lichaam.
Het idee is dat ondervinden van de verschillende elementen van het lichaam, zoals vet of bot — moet het gevoel heel anders.
Het eerste systeem, ingesteld om te lijken op een totale knie artroscopie, werd speciaal gebouwd voor de drug bedrijf Pacera te leren artsen hoe een procedure bij het gebruik van een van haar producten, een narcose genoemd Exparel.
In tegenstelling tot de meest traditionele anesthetica, waar een grotere dosis is geïnjecteerd in één keer en verspreidt op grote schaal uit de injectieplaats, Exparel wordt geïnjecteerd in verschillende doseringen en blijft grotendeels waar is. Voor sommige chirurgen, de wijziging in de procedure was moeilijk te begrijpen, en dus de VR leermiddel werd geboren.
De beelden voor het systeem is gemaakt door een reeks van foto ‘ s van een knie naar het opbouwen van het 3D-tegenhanger. Off-the-shelf haptische hardware wordt gebruikt om de stand voor de spuit in de Pacera systeem, maar het kan ook fungeren als een medisch hulpmiddel dat nodig is.
Chirurgen wegen in
Het bouwen van een systeem dat kan trouw opnieuw de ervaring van de operatie vereist een mengsel van menselijke en technologische smarts. Om te bouwen van de VR-installatie voor een knieprothese, het bedrijf benaderd met de adviezen van de orthopedische chirurgen op de stappen in de procedure.
“De operatie is over de wetenschap, maar ook over kunst, en waar er kunst van het advies. Het krijgen van een gemeenschappelijke norm, waar mensen het erover eens zijn wat de juiste manier is om dat te doen en op best practice, dat heeft even tijd nodig. Zodra we gehad hebben, waren we klaar om te beginnen met het omarmen van een aantal van de uitdagingen van de structuur en het weefsel soorten en hoe deze veranderen in de hele procedure,” Richard Vincent, mede-oprichter van de Fundamentele VR, vertelde ZDNet.
Naast de chirurgen werden opgeroepen om te helpen bij het converteren van de real-life ervaring van de operatie in een virtuele versie, met de haptonomie ontwikkeling motor het overbruggen van de echte en de VR wereld.
“We bouwden een kalibratie-instrument: het is de kern van onze software die ons in staat stelt om snel te vertalen wat heel moeilijke dingen om te communiceren in cijfers… we zijn begonnen met mensen die zeggen ‘het is als het steken van een naald in een oranje’ of ‘het is net als kip’, dan kun je in principe pas in het echte tijd totdat ze het eens over hoe ze zich voelen en gemiddelde dat uit,” Vincent zei.
Dr. Stan Dysart, een orthopedisch chirurg die gespecialiseerd is in gezamenlijke vervangingen bij Georgia-gebaseerd Pinnacle Orthopedie, was een van de chirurgen die bijgedragen hebben hun eerste-persoon perspectief van knie-operaties te helpen het systeem opnieuw de authentieke uitstraling van de operatie, het toewijzen van elk element van het menselijk lichaam een getal dat overeenkomt met een bepaalde structuur.
“Het haptische apparaat heeft een score systeem, en ik hielp hen beslissen wat een naald voelt als in capsule, hoe het voelt in spier -, vet -, in het periost, en hoe het voelt op het bot,” zei hij. Vet, bijvoorbeeld, is zeer vergevingsgezind, terwijl de capsule heeft een stapel -, plastic-achtige structuur.
“De capsule heeft een bepaalde weerstand, en wanneer ga je door middel van de capsule, de weerstand releases, zodat u kunt scoren, kunt u de score van die [niveau van de haptische] feedback, en de score van een andere feedback voor elk deel van de knie. Je geeft het een aantal, en computers begrijpen nummers — hoe hoger het getal, hoe groter de weerstand van de chirurg zal voelen,” Dysart zei.
Zodra de chirurgen hebben een akkoord bereikt over de haptische feedback rating voor elke laag van het lichaam, van de spier aan het bot, de haptische systeem kunt vertalen dat terug in het niveau van de feedback van de VR-drager zal voelen wanneer ze van toepassing zijn de virtuele spuit — een kwestie van afweging van de mate van verwerking dat in de scenario moet met de mogelijkheden van de GPU ten grondslag liggen aan het systeem te produceren voor een soepele ervaring voor de gebruiker.
De totale knie artroscopie-gerelateerde systeem wordt al gebruikt door chirurgen in de centra en verspreid over de VS, en het helpt chirurgen het verfijnen van hun technieken, volgens Dysart.
“Chirurgen liefde. Ze genieten van de ervaring, ze genieten van het beoefenen zonder de potentieel schadelijke een levende patiënt. Dat is waar het belangrijk is. Alles wat we doen in het leven chirurgie is een gevolg — hoe diep knip je? waar moet je knippen? waar moet je spuiten? — omdat er zenuwen en slagaders alles over de knie.
“In de virtuele werkelijkheid, als je een duik in de naald te diep, niets is gewond. Je beseft dat je het hebt gedaan onjuist, en je kunt het over en over totdat je de juiste techniek. Dat is de schoonheid van dit,” zei hij.
Naast de totale knie artroscopie, de Fundamentele VR heeft nog drie aangepaste instellingen in de pijplijn, waaronder een zachte weefsel en een wervelkolom procedure die verwacht dat het zal gaan wonen op een bepaald punt van deze zomer.
Leermiddel
Fundamentele VR is al in gesprek met onderwijsinstellingen over hoe haptonomie-systemen kunnen worden gebruikt om leerlingen te leren om hun vaardigheden te verbeteren of helpen gevestigde artsen leren van nieuwe procedures voordat ze proberen hen op de verpleegafdelingen. Voor nu, de Fundamentele VR concentreert zich op de AMERIKAANSE markt, maar het heeft gesprekken met onderwijs faciliteiten zowel in Londen als in het buitenland.
Twee armen goed, vier armen beter: Hoe robots zijn het herdefiniëren van de toekomst van de operatie
In ziekenhuizen over de hele wereld, chirurgen zijn hulp krijgen van nieuwe robot-assistenten.
Evenals de bouw van meer specifieke one-off systemen voor klanten in de toekomst het bedrijf verwacht ook een bibliotheek maken van gemeenschappelijke procedures die kunnen worden benaderd op basis van een abonnement. Lang met ‘standaard’ anatomie, zou het bedrijf mogelijk maken van varianten om studenten in te voeren om een aantal van de zeldzame anatomische variaties of voorwaarden.
“[Verwijderen] in de bijlage is nog steeds de meest uitgevoerde operatie, dus een betere manier van lesgeven die nuttig zou zijn voor veel mensen, maar aan de andere kant, er is veel gelegenheid [artsen] te worden rond dat en merken op dat,” de Fundamentele VR is Vincent zei.
“Maar als je in de neurologie, kan er iets zie je alleen drie keer per jaar, maar het is een leven-en-dood situatie. Het aantal mensen dat nodig hebben die opleiding is veel minder en is het misschien moeilijker te maken van de business case, maar de menselijke situatie in veel sterker,” vervolgde hij.
Terwijl haptische systeem kan niet verder gaan dan ook met alle chirurgen — wat meer senior artsen gevonden in de simulaties een beetje te dicht bij de computer gaming — het bedrijf geeft de voorkeur aan het willen vergelijken met de manier piloten gebruik maken van flight simulators.
“We gaan naar tal van conferenties waar we praten te veel chirurgen over het hoe, zeggen, wanneer u geconfronteerd wordt met dit bloeden op dit moment, en je hebt vijf minuten om te gaan, het is nooit te maken dat een minder traumatische moment dat het gebeurt, maar als je gaat door middel van een simulator die je krijgt om het te sluiten een paar keer, dat moet toch wel een goede zaak,” Vincent uitgelegd.
Oefenen op VR, niet-patiënten
Eenmaal gemengd en virtuele realiteit geworden goedkopere en meer gangbare, haptische en VR kunnen worden gebruikt om modellen te maken van individuele patiënten, voordat zij een operatie ondergaan.
“Als je zou kunnen maken van deze scans iets waar we een deel van de nier, het verplaatsen, eens hoe je er, wat is het plan, hoe maken we de operatie de snelste en meest effectieve, dat zou goed zijn voor de veiligheid van de patiënt,” Chris Scattergood, Fundamentele VR ‘ s mede-oprichter, gezegd.
De toekomst van de medische VR, dan zal een mengeling zijn van het onderwijzen van studenten en professionals hoe hoog volume, routine activiteiten van de soort, die uur na uur in ziekenhuizen over de hele wereld, evenals te begrijpen niche procedures die hulpverleners op het hoogste niveau mogelijk alleen een of twee keer in hun leven.
Één van beide manier, terwijl artsen zijn het oefenen van de vaardigheden die ze nodig hebben voor het uitvoeren van de procedures, die zij zullen leren, vrijwel, waardoor hun fouten afstand op een computer systeem en aan het perfectioneren van hun technieken lang voordat ze om ze te gebruiken op hun patiënten.