Prakse padara perfektu

Ķirurgs pēta pusaugu zēna seju, kura augšējo žokli un vaigu pirms gadiem iznīcināja vēzis. Paceļot labo roku ar cimdu, viņš norāda uz vietu tieši zem vienas pacienta acs. Kā ar burvju mājienu zēna vaigā parādās iegriezums, atklājot atjaunojamo audu un kaulu laukumu. Vēlreiz norādot, ķirurgs sāk sarežģītu procedūru kaulu un audu pārstādīšanai no zēna gūžas uz viņa seju.

Agrāk plastikas ķirurgiem bija jāatrodas operāciju zālē, lai izmēģinātu šādas procedūras. Tagad daži izmanto eksperimentālu datora vizualizācijas rīku, ko sauc par Immersive Workbench, ko izstrādājuši pētnieki no Stenfordas universitātes un NASA Eimsas pētniecības centra, lai plānotu un praktizētu sarežģītas darbības. Programmatūra apvieno datus no CT skenēšanas, magnētiskās rezonanses attēliem un ultraskaņas, lai izveidotu atsevišķu pacientu augstas izšķirtspējas attēlus un parādītu tos virtuālajā vidē.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 1998. gada marta numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Atšķirībā no citiem programmatūras rīkiem, kas izstrādāti, lai vizualizētu plastiskās ķirurģijas rezultātus un kuri balstās uz standarta fiziskiem vīriešu un sieviešu modeļiem, Immersive Workbench ģenerē attēlus, kas attēlo konkrētu pacientu specifiskas deformācijas vai traumas. Programmatūras jaunākais prototips sniedzas vēl tālāk, ļaujot ārstiem, kas valkā brilles ar slēģiem un īpašus cimdus, ātri pēc kārtas pārbaudīt noteiktas ķirurģiskās pieejas, lai noskaidrotu, kura dod vislabākos rezultātus.

Visa ideja ir spēt mijiedarboties ar virtuālo vidi tādā pašā veidā, kā jūs mijiedarbojaties ar pacientu reālajā dzīvē — tādā veidā, ka lietotājam gandrīz nav nepieciešama apmācība, saka projekta direktors Dr. Maikls Stefanids no Stenfordas Universitātes nodaļas. plastiskā ķirurģija.

Projekts sākās 1991. gadā, kad Stenfordas pētnieki sāka izstrādāt pacientu divdimensiju grafiskos atveidojumus no attēlveidošanas datiem. Pirms trim gadiem Stefanids lūdza NASA Eimsu izveidot sarežģītu programmatūru, lai no datortomogrāfijā savāktajiem datiem izveidotu trīsdimensiju pacientu portretus. Tajā laikā NASA Eimsa inženieri lielāko daļu sava laika pavadīja, veidojot bioloģisko sistēmu vizualizācijas ar kosmosu saistītiem lietojumiem, bet laboratorijas sadarbība ar Stenfordu ir novedusi pie NASA Eimsa Bioskaitļošanas centra izveides, kas ir jauns nacionālais centrs pētniecībai virtuālajā vidē. ķirurģiskai plānošanai.

Plastiskā ķirurģija piedāvā īpaši stingru izaicinājumu programmatūras inženieriem un medicīnas pētniekiem, kas izstrādā virtuālās realitātes (VR) rīkus, jo pacientu datorizētai atveidei ir jāizskatās gandrīz tieši tā, kā tie izskatās reālajā pasaulē. Nav mazs uzdevums parādīt cilvēka ķermeņa daļas ar nepieciešamo augstu izšķirtspēju, saka Kevins Montgomerijs, NASA Eimsa grupas vadītājs, kas piedalās šajā projektā. Saskaņā ar Montgomeri teikto, cilvēka sejas un galvas 3D atveide satur 8 miljonus sīku attēla slāņu, kas ir jāatjaunina ar ātrumu 10 kadri sekundē, apstrādes prasības, kas tuvojas pašreizējo datoru teorētiskajai robežai; Tā rezultātā NASA Ames pētniekiem bija jāatrod ģeniāli veidi, kā izmest lielu daļu neapstrādātu datu no pacientu attēliem. Neskatoties uz to, Montgomerija grupa ir spējusi ģenerēt ļoti izšķirtus attēlus, kuros ir sīki aprakstītas tādas smalkas iezīmes kā nelielas audu izciļņas, vēnas iespaids zem ādas uz cilvēka skalpa un smalkas pacienta iekšējās auss detaļas.

Ārsti jau ir izmantojuši Immersive Workbench, lai plānotu aptuveni 15 operācijas, kas ietver sejas un galvaskausa skeleta kaulu defektu rekonstrukciju. Bet Montgomerijs un Stefanids brīdina, ka rīks joprojām ir eksperimenta stadijā. Viņi sagaida klīnisko izvēršanu trīs līdz piecu gadu laikā, kad nākamās paaudzes procesori un grafiskās kartes padarīs galddatorus par 10 000 USD tikpat ātru un jaudīgu kā 100 000 USD grafiskās darbstacijas, kas tagad nepieciešamas programmatūras palaišanai. Laikā no šī brīža pētnieki cer uzlabot programmu, izveidojot intuitīvāku grafisko lietotāja interfeisu, precīzāk attēlojot virtuālos ķirurģiskos instrumentus un attīstot spēju atjaunināt pacientu attēlus gandrīz reālajā laikā, kad ārsti praktizē savas procedūras.

Kad aparatūras izmaksas vairs nav ierobežojošs faktors, Stephanides uzskata, ka VR tehnoloģija aizstās pašreizējās ķirurģiskās plānošanas metodes un kļūs par svarīgu instrumentu ārstu izglītošanai medicīnas skolās.

paslēpties