По следам доктора Калигари. Виртульная реальность поможет врачам совершить путешествие по лабиринтам человеческого тела
Ле Берр, специалист по диагностической визуализации, хотел помочь врачам найти способ заглянуть внутрь человеческого тела, используя технологии виртуальной реальности. После создания нескольких несложных, но многообещающих пилотных версий виртуальной среды Ле Берр и Людовик Эво решили продолжить работу уже вместе.
В течение недели ученые работали над новым проектом в глобальном центре по разработке программного обеспечения для медицинской визуализации GE Healthcare в городе Бюк во Франции. Работа велась с применением инструментов проектирования виртуальной реальности и другого программного обеспечения для создания компьютерных игр. Чтобы создать виртуальную среду, насыщенную цветом, текстурой, световыми эффектами, ученые использовали детальные трехмерные снимки, сделанные в ходе компьютерной томографии и МРТ-исследований.
Созданное виртуальное пространство можно использовать для наблюдений за блестящей плеврой легких или пепельно-розовой материей мозга. В нем можно также «задать» определенную область человеческого тела, чтобы затем тщательно проанализировать ее на предмет наличия наростов, опухолей и других патологий. По словам Ле Бера, при разработке этого виртуального пространства учеными была использована система, обеспечивающая высокоточное воспроизведение всех движений пользователя. Благодаря этому у него не возникает головокружения, как это порой случается в других средах виртуальной реальности.
Программа совместима с серийно выпускаемыми гарнитурами виртуальной реальности, такими как Oculus Rift®[1]. Ее появление может стать поворотным пунктом в разработке средств, облегчающих расшифровку и интерпретацию медицинских снимков и позволяющих врачам лучше подготовиться к проведению хирургических операций.
«Вообразите, что вы заходите в виртуальную комнату, которая представляет собой мозг вашего пациента, - говорит Франсуа Ленфан, генеральный менеджер подразделения GE Healthcare Global UX Brand & Design Language[2]. - Вы можете увеличить область, представляющую для вас интерес, до размеров, позволяющих рассмотреть мозг на клеточном уровне. Погрузившись в изображение, можно осуществлять интуитивное управление системой и открывать новые перспективы».
До сих пор 3D-визуализация считается самой передовой технологией построения изображений. Научный центр в Бюке стал пионером в построении 3D-моделейанатомических структур на основе снимков, полученных с помощью оборудования GE. Эта технология позволяет врачам получать прицельные изображения конкретных органов. Можно, например, сконцентрироваться на стенозе коронарной артерии и заглянуть глубоко внутрь возникшей полости. Кроме того, можно использовать 3D-принтеры для создания осязаемых моделей отдельных органов.
Фото вверху: «Вообразите, что вы входите в виртуальную комнату, которая представляет собой мозг вашего пациента», - говорит Франсуа Ленфан, генеральный менеджер подразделения UX Brand & Design Language[3] в GE Healthcare. Фото предоставлено GE Healthcare.
Следующим шагом в путешествии внутрь человеческого тела становится виртуальная реальность. Это обычное явление для компьютерных игр, но для медицинской отрасли технология виртуальной реальности пока в новинку. Однако Эво и Ле Бер использовали «инновационные методы и задействовали приемы дизайн- мышления», чтобы помочь виртуальной реальности стать новым важным инструментом в здравоохранении и диагностике.
Ученые представили созданный ими прообраз виртуальной реальности в ходе международного конгресса по радиологии, состоявшегося в Париже в прошлом году. По их словам, около 200 рентгенологов и хирургов, тестировавших виртуальную среду, оставили о ней «только положительные» отзывы.
Прежде чем данная система виртуальной реальности будет представлена в других странах, GE уже в текущем году планирует провести ее тестирование в клинике одного из клиентов компании во Франции. Пилотная версия призвана помочь врачам улучшить знания по анатомии патологий и совершенствовать навыки их диагностики у пациентов. Эво рассчитывает, что в перспективе врачи будут использовать эту технологию не только в диагностике, но и для отработки методов проведения оперативных вмешательств, а также в качестве системы дополнительного контроля за течением постоперационной реабилитации.
Снимок человеческого черепа, сделанный с помощью компьютерного томографа Revolution CT[4] производства GE. Изображение предоставлено GE Healthcare.
Ле Бер и Эво работают над созданием и других технологий, которые помогут врачам заглянуть внутрь человеческого тела. «Мы разрабатываем технологию дополненной реальности, - говорит Ле Берр. - Идея состоит в том, чтобы воспроизводить технические данные и объемные 3D-объекты поверх реально видимых физических предметов. Со временем эта технология может послужить хорошим подспорьем врачам во время проведения операций и, в частности, помогать отслеживать движения хирургических инструментов внутри тела пациента в режиме реального времени».
Инженеры GE также работают с искусственным интеллектом. Идея состоит в том, чтобы научить искусственный интеллект самостоятельно распознавать онкологические заболевания. Пока же последнее слово в постановке диагноза остается за человеком. Именно поэтому Ле Бер и Эво попытались сделать свою программу максимально похожей на видеоигру. «Мы хотим применить технологии, которые используются в многопользовательских компьютерных играх, чтобы один и тот же клинический случай могли одновременно анализировать несколько пользователей (медиков), - говорит Эво. - Это видеоигра, в которую захотят сыграть все врачи».
Примечание: В данной статье речь идет о технологии, находящейся в стадии активной разработки. Она не является самостоятельным продуктом и не предназначена для коммерческого использования. Она не получила одобрения ни со стороны Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (США), ни со стороны любого другого глобального регулятора.
[1] Зарегистрированный товарный знак компании Oculus VR, LLC.
[2] Подразделение GE Healthcare по проектированию опыта пользователя в процессе создания цифровых решений компании.
[3] Подразделение GE Healthcare по проектированию опыта пользователя в процессе создания цифровых решений компании.
[4] Томограф компьютерный Revolution CT с принадлежностями