„Było sobie życie” na żywo, czyli wirtualna rzeczywistość w medycynie

Myśląc o wirtualnej rzeczywistości mamy zazwyczaj przed oczami jej zastosowania w rozrywce. W pełni trójwymiarowe gry czy sferyczne filmy to treści doskonale pasujące do iluzji wirtualnego świata.

Oczywiste wydają się również inne zastosowania, gdzie VR jest znana od dziesięcioleci, jak choćby wojsko. Nie będzie również zdziwieniem VR w kontekście np. budownictwa i wizualizacji wnętrz.

Pod względem znaczenia dla nas wszystkich dużo ważniejszy wydaje się jednak rozwój wirtualnej rzeczywistości w kontekście zupełnie innej branży - medycyny. Do czego Oculus Rift, HTC Vive czy Samsung Gear VR mogą przydać się lekarzom?

Jednym z kluczowych zastosowań jest szkolenie lekarzy, do którego w niektórych przypadkach wykorzystywane są prawdziwe ciała zmarłych ludzi. Te pomoce naukowe mają jednak istotne wady. Nie dość, że są drogie i nieraz trudnodostępne, to w czasie nauki przyszłych lekarzy podlegają zużyciu.

Wad tych nie ma szkolenie, wykorzystujące wirtualną rzeczywistość i odwzorowany w niej model ciała pacjenta. O szczegóły tego rozwiązania zapytałem Agatę Kalafarską ze Śląskiego Uniwersytetu Medycznego. Wybór uczelni nie był przypadkowy – znajduje się tam supernowoczesne Centrum Dydaktyki i Symulacji Medycznej, wykorzystujące m.in. wirtualną rzeczywistość.

Agata Kalafarska, Śląski Uniwersytet Medyczny:

W Centrum znajduje się jedyny w Polsce wirtualny stół anatomiczny. Za pomocą dotyku, a nie jak do tej pory - skalpela, studenci mogą zapoznać się z każdym szczegółem ludzkiej anatomii oraz przeprowadzać wirtualne sekcje zwłok.(…)

Stół anatomiczny pozwala na wyświetlanie cyfrowych modeli anatomicznych człowieka naturalnej wielkości z możliwością dokonywania dowolnych przekrojów, obracania, powiększania, a także pokazywania i ukrywania wybranych układów. Zamiast skalpela studenci wykorzystują technologię ekranu dotykowego.

Oprogramowanie urządzenia zawiera pełnopostaciowy cyfrowy model anatomiczny męski i żeński donauki anatomii ogólnej, model człowieka do nauki anatomii topograficznej, dodatkowe skanypatologii i przypadków szczegółowych. (…) System umożliwia także wyświetlanie rzeczywistych obrazów pochodzących z urządzeń obrazujących (tomograf komputerowy, rezonans magnetyczny, USG) oraz generowanie wizualizacji 3D z rzeczywistych skanów z urządzeń obrazujących z możliwością obracania, powiększania, przecinania w wybranej płaszczyźnie za pomocą ekranu dotykowego.

Możliwości wirtualnej rzeczywistości nie kończą się jednak tylko na szkoleniu. Do czego jeszcze może się przydać? Okazuje się, że pomysł na innowacyjne połączenie wirtualnej rzeczywistości z medycyną mają Polacy z firmy Immersion, którzy rozpoczęli współpracę z polską chirurg i transplantolog, prof. Marią Siemionow.

To absolutna ekstraklasa medycyny – profesor Siemionow ma na koncie m.in. jeden z pierwszych na świecie przeszczepów całej twarzy. Pacjentka, której odstrzelono część głowy, odzyskała w wyniku tego niesamowitego zabiegu twarz, fragmenty podniebienia, zmysły smaku i węchu, a także mimikę.

Piotr Baczyński, Immersion:

Jedną z głównych zalet wirtualnej rzeczywistości jest poczucie skali – realistyczne poczucie przestrzeni, w której znajduje się obserwator. Po umieszczeniu go wewnątrz zwizualizowanego obiektu – np. skanu mózgu, stworzonego za pomocą skanera MRI, chirurg zyskuje pełniejszy obraz sytuacji. Może zmniejszyć się tysiąc razy i chodzić po mózgu jak w bajce ”Było sobie życie”, oglądać różne obszary, skrzepy, guzy itd., rozumiejąc przestrzeń dużo lepiej, niż gdyby patrzył na płaski ekran.

Dodatkowo wirtualna rzeczywistość w połączeniu z najnowszymi urządzeniami, jak HTC Vive czy Oculus Rift daje dostęp do kontrolerów, które bardzo dokładnie emulują ruch dłoni, dzięki czemu możliwe jest tworzenie zaawansowanych symulatorów operacji. Można w nich zasymulować sytuacje, których nie da się odtworzyć nawet w przypadku pracy ze zwłokami, czyli różne, nietypowe, niestandardowe zdarzenia.

Tym, co zastanowiło mnie w kontekście wykorzystania VR przez chirurgów, był brak informacji zwrotnej. Choć dzięki kontrolerom można precyzyjnie sterować wirtualnymi dłońmi i trzymanym w nich sprzętem, użytkownik nie dostaje informacji choćby o tym, jak twarda jest tkanka, którą właśnie przecina. Piotr Baczyński z Immersion wyjaśnił, że z punktu widzenia lekarzy nie jest to tak istotne, jak mogłoby się wydawać.

Piotr Baczyński, Immersion:

To była moja pierwsza myśl, kiedy zaczęliśmy rozmawiać z wybitnymi chirurgami i zaczęliśmy ich pytać, czy VR ma dla nich jakikolwiek sens w sytuacji gdy nie będą czuli, jak np. ciało ustępuje pod skalpelem. Okazuje się, że samo cięcie jest właściwie finałem operacji, a wcześniej bardzo istotne jest zaplanowanie, jak ją przeprowadzić, z którego miejsca zacząć, pod jakim kątem i w jakiej kolejności umieszczać różne narzędzia.

Niedawno nakręciliśmy również kilka operacji za pomocą technologii kamer 360. Za pomocą tego sprzętu można zarejestrować całą operację z perspektywy chirurga, a potem student może sobie ją obejrzeć mając wrażenie, że w niej uczestnicy. W przeciwieństwie do tradycyjnych materiałów, pokazujących przede wszystkim sam obszar operowany, w technologii 360 możemy odtworzyć całą scenę, pokazując kto i gdzie stał, kiedy i co podał, i pokazać cały proces, towarzyszący zabiegowi.

Równie ciekawie prezentuje się pogranicze medycyny, rozrywki i wirtualnej rzeczywistości. W tym przypadku zwykłe – na pozór – gry mogą pełnić funkcję terapeutyczną. Już ponad rok temu pisałem o grze Nevermind z biofeedbackiem. Co w niej wyjątkowego? Twórcy wprowadzili w niej ciekawą zasadę: boisz się za bardzo?

Przegrywasz! Tytuł ma zapewniać rozrywkę, a przy okazji uczyć kontroli nad stresem.

Podobne rozwiązanie, ale – ze względu na lepszą immersję – znacznie skuteczniejsze, można zastosować z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości. VR może być w tym przypadku przydatna np. do walki z fobiami, pomagając np. osobom, cierpiącym na klaustrofobię. Dzięki goglom VR mogą one w kontrolowany i płynny sposób przejść np. z relaksującej wycieczki po lesie do zwężającego się, coraz ciaśniejszego tunelu.

Ciekawym i – co istotne – już wykorzystywanym rozwiązaniem jest użycie gogli VR do odwrócenia uwagi pacjentów. Stosują to m.in. niektóre gabinety stomatologiczne, w których borowanie prawej górnej szóstki może być nieco mniej uciążliwe, gdy przed oczami mamy przepiękną plażę, leniwie falujące morze i cudny drink z obowiązkową palemką.Do pewnego progu bólu wirtualna rzeczywistość może być wówczas zamiennikiem znieczulenia, skutecznie odwracającym uwagę pacjenta.

Wirtualna rzeczywistość to nie tylko przyszłość, ale i teraźniejszość medycyny. Choć zazwyczaj patrzymy na nią przez pryzmat kolejnych, atrakcyjnych dem czy gier, VR to nie tylko rozrywka.

Medycyna staje się branżą, dla której wirtualna rzeczywistość wydaje się wręcz stworzona i będzie można wykorzystać ją na każdym etapie – od szkolenia, poprzez przygotowania do różnych zabiegów, po wyjaśnienie pacjentowi, co go tak naprawdę czeka. Dostrzega to już teraz m.in. HTC, inwestujące nie tylko w rozrywkę, ale i w rozwój rozwiązań, wykorzystujących gogle Vive w czasie przygotowań do operacji.

A gdy już rozpocznie się zabieg, przytomny pacjent zamiast bać się tego, co nastąpi, uspokoi nerwy grając w grę, uczącą kontroli emocji. Nazwanie tego rewolucją nie jest chyba przesadą, prawda?