Применение виртуальной реальности в медицине постепенно переходит из области теории в область практики. Да, по-прежнему актуальна сложность патентования технологий в такой специфической и требовательной отрасли, как медицина, тем не менее есть уже весьма впечатляющие кейсы.
Проведение операций
Наиболее активно VR и AR-технологии используются сейчас в медицине для подготовки и проведения операций.
Трехмерные данные, полученные с помощью компьютерной и магнитно-резонансной томографии, помогают создать модель пациента в виртуальной реальности и подготовиться к операции с учетом рисков и возможных проблем. Такими аппаратами уже несколько лет пользуются хирурги для подготовки к особенно сложным вмешательствам.
К примеру, платформа Surgical Theater на базе VR помогает в США и Израиле планировать нейрохирургические операции. С помощью этого решения в 2021 году медицинский центр Soroka (Израиль) провел сложнейшую операцию по разделению близнецов, сросшихся головами. Используя Surgical Theater, врачи создали интерактивные 3D и VR-модели, позволяющие изучить проблемные зоны через специальную гарнитуру. Далее была разработана схема проведения хирургического вмешательства. На последнем этапе с помощью SNAP (Surgical Navigation Advanced Platform) созданная схема была перенесена в систему хирургической навигации операционной.
Следует отметить, что операция разделения сросшихся головами близнецов является крайне редкой и во всем мире проводилась около 20 раз.
VR-технологии также помогают непосредственно в проведении операций. К примеру, с помощью хирургических роботов da Vinci, использующих виртуальную реальность, к 2021 году в России было проделано более 20 тыс. операций. Системы da Vinci уже есть в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске, Уфе, Тюмени и нескольких других городах.
Типовая конфигурация такого комплекса состоит из видеостойки с источниками света и камерами, хирургической консоли, а также инструментальных манипуляторов и эндоскопа, с помощью которого создается трехмерное изображение. Эта система в разы повышает точность действий хирургов, позволяет с помощью специальных фильтров устранить дрожание рук, повысить точность движений и маневренность.
AR-технологии не менее востребованы. В частности, в мае 2021 года в Nevada Spine Clinic была выполнена сложнейшая операция на позвоночнике. Для этого использовалась роботизированная платформа Medtronic Mazor X и AR-гарнитура xvision. Благодаря сочетанию этих технологий операция, обычно занимающая 6-7 часов, была завершена менее чем за 2 часа.
В 2020 году в Ставрополье также была выполнена первая в России операция с помощью очков AR, благодаря которым хирург мог без потери времени просматривать данные пациента: его КТ, МРТ и др.
Обмен опытом и обучение
В 2016 году была впервые осуществлена онлайн-трансляция операции в режиме 360. В настоящее время эта практика расширилась и приобрела популярность, ведь с помощью VR-очков большое количество зрителей может наблюдать вблизи за сложными операциями. Это полезно как для обучения студентов, так и для передачи коллегам опыта.
Сейчас в мире широко используются медицинские VR-симуляторы для обучения студентов-медиков и проверки их навыков. В частности, по заказу министерства здравоохранения РФ был разработано решение для обучения и приема экзаменов по лапароскопическим операциям.
Согласно данным исследования Harvard Business Review, проведенного в 2019 году, общая производительность хирургов, прошедших обучение в VR, повысилась на 230% по сравнению с коллегами, прошедшими традиционное обучение.
Реабилитация пациентов после инсультов и травм
Медицинские исследования показали, что во время реабилитации большинство пациентов испытывают серьезные проблемы с мотивацией и вовлеченностью – выполняется всего 30% нужных упражнений, что очень и очень мало. Технологии VR позволяют улучшить этот показатель с помощью геймификации.
VR-технологии получают сейчас широкое применение для реабилитации людей после инсульта и для восстановления подвижности конечностей после травм. В университете Помпеу Фабра (Испания) используют решение, проецирующее на экране вытянутые руки пациента. С помощью датчиков больной может управлять ими как своими с одним нюансом – виртуальные конечности двигаются точнее и быстрее, чем настоящие. Всего 10 минут сеанса повышают уверенность пациента в своих силах и ускоряют восстановление.
В России, в Пироговском центре, для этих же целей используется решение «Девирта – Делфи»: с помощью размещенных на пациенте датчиков, создается цифровой аватар, который затем перемещается в виртуальный мир для выполнения упражнений, восстанавливающих двигательные функции, например заплыв в море с дельфинами. Абстрагируясь от реальности, пациенты качественней выполняют упражнения и быстрее начинают верить в свои силы.
Есть примеры использования VR-технологий для терапии детей, больных церебральным параличом.
Психологическая реабилитация
В настоящее время ведется активное тестирование VR-технологий, предназначенных для борьбы с различными фобиями, включая поствоенный синдром. Виртуальная реальность безопасна и контролируема. Погрузившись в симуляцию тревожащих моментов или соприкоснувшись с предметом своего страха, пациенты постепенно избавляются от своих фобий.
Из реально действующих кейсов можно выделить онлайн-платформу Psious VR Therapy, которая предоставляет психотерапевтам инструменты борьбы с разными видами фобий, расстройствами пищевого поведения, депрессиями и посттравматическим синдромом.
Помимо вышеперечисленных медицинских решений, в настоящее время ведутся исследования возможностей VR и AR-технологий в следующих целях:
- для анестезии, а точнее снижения болевых ощущений;
- для лечения деменции, поражения нервной системы и психических расстройств;
- для помощи слепым и плоховидящим;
- для диагностики заболеваний, в том числе болезни Паркинсона;
- для развития коммуникативных навыков, а также эмпатии;
- для имитации разных состояний и заболеваний, благодаря чему удается лучше понять ощущения пациентов;
- для эстетической медицины, позволяя «примерить» возможные изменения внешности.
Перспективы и цифры
По оценке исследовательской группы Markets and Markets, к 2023 году объем рынка VR-технологий в медицине должен увеличиться до $5 млрд при среднегодовом росте 36,6%.
По данным американской Goldman Sachs, к 2025 году использование VR и AR-технологий в медицине должно выйти по объемам ($6,1 млрд) на второе место на общем рынке программного обеспечения.
Наиболее перспективными направлениями использования VR и AR-технологий являются разработка медицинских симуляторов для обучения врачей, создание хирургических комплексов, решения для реабилитации пациентов.
В рамках дорожной карты российской национальной программы «Цифровая экономика» отмечается возможность снизить число инвалидов среди работоспособного населения на 7% благодаря реабилитации с помощью VR, а также уменьшить количество врачебных ошибок на 50-80%.