fb
IT Systems 3/2021 Trendy ICT Veřejný sektor a zdravotnictví 21. 4. 2021 13:28

Virtuální realita vzdělává lékaře a pomáhá i v léčbě samotné

Jednou z oblastí, kde virtuální realita boří hranice a mění zavedené postupy je i medicína. Týká se to všech jejích oblastí, jelikož je prospěšná nejen při vzdělávání mediků, ale také v klinické praxi. Představuje nejdokonalejší zobrazovací techniku, která pomáhá lékařům i prostředek, který dokáže připravit pacienta na stresující zákroky či vyšetření. Obzvláště zajímavé je pak její nasazení v psychologii a neurologii, kde je využívána k výzkumu i léčbě nejrůznějších problémů.


Obr. 1: Aplikace Sharecare VR umožňuje vstoupit do vlastního těla, včetně simulace zdravotního stavu a seznámit se s postupem léčby simulovaných chorob.

Vzdělávání bez etických otázek i příprava na operaci

Unikátní kombinace virtuální reality a MRI skenů lidského těla dokáže holé zázraky. Přesvědčují se o tom nejen lékaři, ale také medici celého světa. Trojrozměrná rekonstrukce tělesných struktur totiž umožňuje nejen dokonalou přípravu a identifikaci všech potenciálních problémů před operací, ale také zpřístupňuje realistickou simulaci zákroku medikům. To oceňují především američtí studenti, kterým je z etických důvodů zapovězena možnost studia s pomocí tradičních anatomických pitev.


Obr. 2: Možnost práce s měřítkem propůjčuje aplikaci Body VR schopnost názorně prezentovat podstatné biologické funkce.

Simulace má však překvapivě výhody i pro tradiční evropské studium. Bez ohledu na konkrétní zaměření budoucího lékaře, nabízí edukativní techniky, které byly v minulosti nedosažitelné. S prakticky neomezenými možnostmi změny měřítka zobrazení dává virtuální realita možnost nahlédnout nejen anatomii lidského těla, ale také stavbu buňky a jednotlivých organel. I zdánlivě obyčejný zážitek Body VR pro studenty středních škol, zdarma dostupný v platformě Viveport, umožní zmenšit se do velikosti molekuly a osobně vstoupit do lidského těla tak jako v pořadu Byl jednou jeden život. Návštěvník má pak možnost sledovat akci bílých krvinek při imunitní reakci a vstoupit do buněčného světa, aby zjistil, jak funguje buňka i molekulové motory, které pohání její vnitřní procesy. Studenti prvních ročníků medicíny pak mohou využít aplikace 3D Organon VR Anatomy, která jim umožní nastudovat celý anatomický atlas včetně všech souvislostí. Nechybí ani možnost každý orgán uchopit a prostudovat jeho detaily.


Obr. 3: Anatomický atlas 3D Organon VR poskytuje možnost studia jednotlivých orgánových ústrojí i jejich souvislostí. Přesné pohybové ovladače zajišťují pohodlnou interakci s modelem.

Velký ohlas mezi lékaři vzbuzuje například aplikace Surgical Theater Precision VR, kterou dnes využívá například Univerzitní nemocnice George Washingtona, nebo Stanfordská Lékařská fakulta. Ta dokáže zpracovat MRI a CT skeny do podoby trojrozměrné rekonstrukce pacienta vhodné pro prezentaci ve VR, kterou lze následně využít pro plánování zákroků i vzdělávání. Lékaři tak dostávají stejné možnosti, které v minulosti využívali špičkový piloti bojových letounů díky simulátorům. Jednoduše předem absolvují celou akci ve virtuálním prostředí. Mohou naplánovat nejrychlejší, nejméně invazivní, a především bezpečný postup operace. Záznam celé procedury ve VR si navíc mohou ponechat jako vodítko pro skutečnou operaci. To vše napomáhá snižovat rizika neočekávaných komplikací a umožňuje vzít v potaz specifickou stavbu anatomie každého jednotlivého pacienta.


Obr. 4: Příprava na operaci mozku v prostředí virtuální reality v aplikaci Surgical Theater Precision VR.

Nová technologie otevírá dveře i postgraduálnímu vzdělávání a tréninku chirurgů. Těm se totiž zpřístupňuje sdílení složitých případů. Ti tak nyní mohou nejen konzultovat složité zákroky za pomocí vizualizací a telefonátů, ale také přizvat některého ze svých kolegů k nácviku a plánování procedury. Ze schopností těch nejlepších operatérů tak budou moci profitovat i pacienti, kteří by se s nimi v reálném světě dříve setkat nemohli.

Příprava pacientů na vyšetření i léčbu

Jednou z nezanedbatelných oblastí, kde je virtuální realita nápomocnou je i příprava a vzdělávání pacientů. Typickým příkladem je aplikace VRemedies - CT Procedure Experience, která hravou formou seznamuje děti s pro mnohé stresujícím CT vyšetřením. Dětští pacienti tak mají nejen informace od rodičů, ale také vlastní virtuální zkušenost, takže výrazně lépe spolupracují a nejsou vystaveni zbytečnému strachu.


Obr. 5: Aplikace VRemedies - CT Procedure Experience pomáhá s přípravou dětí na náročná vyšetření.

Dospělí pacienti pak ocení další z volně dostupných aplikací na platformě Viveport jménem Sharecare VR. Ta umožňuje nahlédnout do živé simulace lidského těla, které je možné personalizovat a simulovat na něm nejrůznější nemoci. Uživatelé tak mohou nastavit vlastní choroby a odhalit, jaké standardní postupy léčby se nabízí, stejně jako pozorovat jejich efekt. Přínosná je tak nejen pro pochopení základních tělesných funkcí, což může vést k lepší péči o vlastní zdraví, ale také k pochopení problémů a mechanismu jejich léčby.

Výzkum a terapie na míru

S častým využitím virtuální reality se dnes setkáváme i v oblasti neurologie a psychiatrie. Můžeme se setkat například s výzkumy pozornosti u dětí s její poruchou i komplexním studiem epizodické paměti. Zde se například využívá možnosti replikovat s minimálními odchylkami předdefinované scénáře a pozorovat, jak si pacient na prožitou situaci vzpomíná pomocí EEG. Výzkum tak může obsáhnout nejen jednoduché vizuální stimuly, ale i roli prostorové orientace a pohybové paměti. Díky technologii sledování pohybu očí headsetu HTC Vive Pro Eye mohou vyhodnocovat i významnost jednotlivých vizuálních prvků při ukládání paměťových vjemů.


Obr. 6: Společnost Penumbra využívá nezávislý headset Vive Focus Plus s pohybovými senzory k rehabilitaci pohybového ústrojí a zároveň získává dodatečná data o mobilitě pacienta.

Terapeutická praxe pak využívá například mechanismů posilování psychiky postupným vystavováním stresu, nebo naopak pomocí uklidňujících zážitků. Typickým případem mohou být tréninky zvládání stresu, které využívají specialisté z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity a fakultní nemocnice u svaté Anny. Pacienti v rámci terapie prožívají ve virtuální realitě běžné situace, které u nich vyvolávají přehnané stresové reakce, čímž se v bezpečném prostředí učí o jejich bezproblémovosti. Tímto způsobem lze řešit strach z létání, agorafobii, nebo například pocity strachu a úzkosti vznikající při pobytu v čekárně u lékaře.

Kromě realistických simulací umožňuje virtuální realita i postupy, které by jinak nebylo možné realizovat ani s vysokými náklady. Pacienta, který trpí klaustrofobií je například možné léčit postupným nenápadným zmenšováním simulovaného prostoru při činnosti odvádějící jeho pozornost, aniž by si všiml, že se něco změnilo. Časem se pak dopracuje do bodu, kdy zjistí, že bez problémů sedí ve stísněné krychli. Zcela opačný přístup je pak simulace, která za výrazných zvuků posouvá jednu ze stěn simulovaného prostoru tak, až pacienta zatlačí do kouta. Absolvování tak extrémního zážitku následně pacientovi umožní překonat i jakýkoli mírnější stimul reálného světa.

Science fiction nebo budoucnost?

Virtuální realita má co nabídnout v téměř každé oblasti lidské činnosti a nejinak je tomu ve zdravotnictví. Obzvláště zde je pak velice zajímavý výhled do budoucnosti, kdy by mohlo dojít ke spojení virtuální a rozšířené reality, nebo dokonce robotiky. Tehdy přijde lékař do práce, ve virtuální realitě analyzuje aktuální stav nádoru a oblastí do kterých zasahuje. Následně vstoupí na sál a díky brýlím pro rozšířenou realitu na pacientovi okamžitě uvidí, kde se nádor nachází a kam přesně zasahuje. Snadno ho pak odstraní i se všemi okolními napadenými tkáněmi, při maximálním zachování těch zdravých. Scénář, kdy by celý proces probíhal pomocí přesných robotických nástrojů, řízených pomocí virtuální reality na dálku zatím ponecháme sféře sci-fi.

Jan Frič
Autor článku je lulturolog, PR manager a nadšenec pro virtuální realitu (email@fricjan.cz).

Kalendář akcí
Konference - Semináře - Školení
Časopis IT Systems/Speciál
Aktuální číslo časopisu IT Systems Aktuální číslo časopisu příloha #1
Archív časopisu IT Systems
IT Systems 3 IT Systems 1-2 IT Systems 12 IT Systems 11
Archív časopisu IT Systems Special
Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1