XR в здравоохранении: что это такое и как оно меняет медицину

Мы уже давно ощущаем преобразующее воздействие технологий в здравоохранении. Но по мере того, как мир продолжает внедрять инновации, совершаются скачки, которые приносят новые возможности для радости. Одной из таких возможностей является расширенная реальность, или сокращенно XR, - уникальная технология, которая удивительным образом сочетает реальный мир с цифровыми возможностями.

Как же это можно применить в медицине? XR позволяет обучать, практиковать и оказывать медицинские услуги способами, которые еще недавно считались голливудской фантастикой. Врачи могут учиться и готовиться более эффективно, пациенты получают лучший уход, и даже операции планируются с помощью инструментов XR.

Поскольку влияние XR быстро растет, мы только начинаем понимать, что возможно. В этой статье мы расскажем о значении XR в медицине, о том, как он используется сегодня и почему он изменит будущее медицины.

Что такое XR с медицинской точки зрения?

Расширенная реальность (XR) - это общий термин, который включает в себя виртуальная реальность (VR), дополненной реальности (AR) и смешанной реальности (MR). Вместе эти технологии создают иммерсивные цифровые среды, которые могут либо полностью имитировать сценарии реального мира, либо накладывать цифровую информацию на физический мир.

Однако XR в здравоохранении - это не просто технологическое слово. Это инструмент, который помогает медицинским работникам обучаться, планировать и выполнять процедуры более эффективно.

Согласно отчет IMARC Group, Мировой рынок расширенной реальности в здравоохранении оценивался в $7,8 миллиарда в 2024 году и, по прогнозам, достигнет $67,7 миллиарда к 2033 году с темпами роста в 26,98% с 2025 по 2033 год.

Таким образом, по мере развития технологии и положительного опыта пользователей медицинский XR быстро переходит из разряда экспериментальных проектов в разряд основных медицинских практик.

Ключевые приложения расширенной реальности в здравоохранении

Благодаря присущей ему универсальности XR ярко проявляет себя в самых разных областях медицины. Давайте рассмотрим основные способы его применения:

Поставщики медицинского образования,

Расширенная реальность становится все более популярной в медицинском образовании, поскольку позволяет студентам погрузиться в учебную среду и без риска отработать сложные процедуры.

VR-технологии в здравоохранении Это достигается за счет создания полностью смоделированной 3D-среды, в которой студенты могут изучать все аспекты анатомии человека, отрабатывать хирургические техники и взаимодействовать с динамичными сценариями пациентов без опасений и страха. Главное преимущество - неограниченный потенциал для повторения, что позволяет учиться, дает гораздо более четкое понимание пространственных отношений и столь важный практический опыт проведения процедур.

С другой стороны, дополненная реальность накладывает цифровую информацию на реальный мир, позволяя студентам взаимодействовать с виртуальными анатомическими структурами и при этом видеть свое физическое окружение. Например, VOKA 3D Anatomy & Pathology включает режим AR, который можно использовать во время учебных занятий. С его помощью учащиеся могут изучать органы, ткани и патологические изменения прямо на столе или манекене. Такой подход позволяет объединить реальный контекст с интерактивными 3D-изображениями.

Ключевые преимущества XR в медицинском обучении:

• Обеспечивает масштабируемое дополнение к обучению на трупах;

• Стандартизирует опыт обучения для всех студентов;

• Позволяет моделировать редкие или сложные медицинские случаи;

• Поддерживает совместное обучение в виртуальной среде;

• Помогает студентам лучше понять пространственные отношения в анатомии;

Применение в реальных условиях в UCSF

Сайт Калифорнийский университет, Сан-Франциско (UCSF), Компания XR приняла на вооружение XR для повышения качества обучения студентов-медиков. Они используйте XR для отработки процедур например, динамическое удаление слоев тканей и органов. Эта виртуальная среда повторяет реакции и движения пациента, обеспечивая студентам реалистичный практический опыт обучения без какого-либо риска для реальных пациентов. Такой подход улучшает понимание и позволяет повторить практику без этических проблем и логистических трудностей.

Зачем использовать XR для медицинского образования?

Исследования показали, что XR может значительно повысить уровень медицинского образования, обеспечивая заметное улучшение результатов обучения и приобретения навыков.

• A мета-анализ в Устойчивое развитие Выяснилось, что обучение на основе VR повышает как теоретические знания, так и практические навыки по сравнению с традиционными подходами.

• Исследования в BMC Medical Education Они указывают на то, что VR особенно эффективен в преподавании анатомии, что приводит к лучшему усвоению материала и повышению успеваемости.

• Еще один исследования в BMC Medical Education Подчеркнули, насколько интуитивно понятны VR-среды для студентов. Большинство студентов считают перемещение по виртуальным сценариям простым и удобным. 39% оценили его как очень легкий, 31% так же легко, и 27% как умеренно легкие. Эти результаты свидетельствуют о том, что VR не только повышает эффективность обучения, но и легко внедряется в учебные программы по медицине.

Интегрировав XR, преподаватели смогут обеспечить более увлекательный, повторяемый и безрисковый опыт обучения, который подготовит студентов к трудностям современной клинической практики.

Обучение хирургии

XR в обучении хирургии помогает хирургам с помощью иммерсивных симуляторов развивать навыки и получать указания в реальном времени во время процедур. Пользователи могут отрабатывать сложные операции в виртуальной среде, совершенствовать свои навыки и обретать уверенность.

Помимо обучения, XR может накладывать критическую информацию во время реальных операций, помогая хирургам визуализировать анатомию, опухоли, рентгеновские снимки и ультразвуковые исследования в 3D, не отвлекаясь от пациента.

Основные преимущества XR в хирургической практике:

• Безопасная, безрисковая репетиция сложных процедур;

• Улучшение зрительно-моторной координации и пространственного восприятия;

• Улучшенное принятие решений с помощью реалистичных хирургических сценариев;

• Визуализация анатомии конкретного пациента в 3D во время процедур;

• Оптимизированная интеграция данных визуализации (рентгеновские снимки, УЗИ, КТ) в режиме реального времени;

• Поддерживает обучение и практику при проведении редких или сложных операций;

Применение в реальных условиях в Калифорнийском университете и Кливлендской клинике

На сайте Медицинская школа Дэвида Геффена при Калифорнийском университете, Хирургические симуляторы на основе VR с помощью OssoVR, как было показано, значительно улучшает работу хирурга. Например, хирурги, обучающиеся забиванию большеберцовых интрамедуллярных гвоздей с помощью VR, продемонстрировали 230% улучшение общей эффективности процедур по сравнению с теми, кто обучался традиционными методами. Эти симуляции позволяют обучающимся отработать сложные движения, понять анатомию конкретного пациента и обрести уверенность перед тем, как войти в операционную.

Опираясь на эту концепцию иммерсивной хирургической подготовки, хирурги из Кливлендская клиника используется HoloLens от Microsoft будет создавать 3D-проекции анатомии пациента прямо на тело во время процедур. Это позволяет просматривать органы, опухоли и данные визуализации в режиме реального времени с разных сторон, не отрываясь от пациента, что сокращает время процедуры и повышает ее точность.

Почему стоит использовать XR для обучения и поддержки хирургов?

Различные исследования демонстрируют явные преимущества XR в хирургии, показывая его потенциал для улучшения обучения, повышения точности:

• VR-тренинг позволяет хирургам выполнять процедуры более эффективно, сокращая время выполнения. Исследование показало, что хирурги, прошедшие обучение с помощью VR, выполняют симуляцию процедур за В среднем 9,6 минуты, по сравнению с 12,2 минутами у тех, кто обучался по традиционным методикам.

• XR улучшает хирургические навыки и точность, сокращает время и риски операционной, а также является доступным и эффективным для обучающихся с разным уровнем опыта.

Сочетая иммерсивные симуляции с поддержкой процедур в режиме реального времени, XR обеспечивает лучшую подготовку хирургов и их способность оказывать более безопасную и эффективную помощь.

Уход за пациентами и реабилитация

Расширенная реальность набирает обороты в качестве инструмента, обеспечивающего иммерсивный и интерактивный опыт для поддержки восстановления, облегчения боли и терапии психического здоровья. Технологии XR создают безопасную, контролируемую среду, в которой пациенты могут заниматься терапией, практиковать упражнения и получать обратную связь в режиме реального времени, что зачастую дает лучшие результаты, чем традиционные методы.

Ключевые преимущества XR в уходе за пациентами:

• Способствует восстановлению двигательной активности и реабилитации после неврологических травм;

• Снижает зависимость от лекарств для обезболивания;

• Проводит контролируемую экспозиционную терапию при психических заболеваниях;

• Восполняет пробелы в обучении и оказании помощи во время чрезвычайных ситуаций в области общественного здравоохранения.

Применение в реальном мире

Реабилитация после инсульта: XR оказывается мощным инструментом в реабилитации после инсульта, превращая повторяющуюся, часто изнурительную терапию в нечто мотивирующее. Компания из Дэвиса, Cognivive, разработанные VR-игры которые помогают людям, перенесшим инсульт, восстанавливать силы с помощью интерактивных упражнений. Например, пациенты используют виртуальное весло, чтобы отбивать мячи и разбивать коробки, превращая терапию в игровой процесс, но при этом уделяя внимание восстановлению двигательной активности.

Обезболивание: Виртуальная реальность становится безопасным, нелекарственным методом лечения боли. Воздействуя на внимание и эмоциональное состояние, VR помогает блокировать болевые сигналы, поступающие в мозг. Например, исследование, проведенное среди пациентов с нейропатической болью, показало. 69% уменьшение боли во время сеансов виртуальной реальности и уменьшение на 53% сразу после них.

Поддержка психического здоровья: Вмешательство с использованием виртуальной реальности под руководством терапевта оказалось эффективным в лечении посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) у военных ветеранов, особенно у тех, кто не реагирует на обычную терапию. Одно из исследований показало, что ветераны, использующие VR, сообщили о 19% большее снижение симптомов ПТСР в течение 12 недель по сравнению с теми, кто получал стандартное лечение.

Экспозиционная терапия: Этот вид поведенческой терапии помогает пациентам противостоять страхам или тревожным триггерам в безопасной, контролируемой обстановке. VR моделирует реальные или воображаемые сценарии, Позволяет постепенно повторять воздействие, которое уменьшает дистресс и укрепляет механизмы преодоления. Она особенно эффективна при фобиях, панических расстройствах, ОКР и состояниях, связанных с травмами.

COVID-19 реагирование на чрезвычайные ситуации: Во время пандемии технологии XR помогли восполнить пробелы в обучении и опыте, когда системы здравоохранения были напряжены. Более 300 врачей в Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе больница использовали VR для освоения критически важных навыков например, оценивать симптомы и проводить сердечно-легочную реанимацию, надев защитное снаряжение.

Зачем использовать XR при уходе за пациентами?

Сочетая иммерсивный опыт с научно обоснованной терапией, XR предлагает масштабируемый, эффективный и адаптируемый инструмент для современного здравоохранения.

• Результаты, подтвержденные фактами: VR приводит к заметным улучшениям в восстановлении двигательной активности и психического здоровья по сравнению со стандартными подходами.

• Высокая мотивация и вовлеченность: Пациенты отмечают, что чувствуют себя более вовлеченными в процесс, благодаря чему терапия становится менее похожей на рутину и более похожей на игру.

• Адаптируется к сложным условиям: Будь то удаленная реабилитация или пандемия, XR остается доступным и эффективным средством.

Проблемы внедрения XR

Хотя расширенная реальность демонстрирует очевидные преимущества в здравоохранении, ее широкое внедрение не обходится без препятствий. Больницы, университеты и клиники сталкиваются как с техническими, так и с практическими проблемами при внедрении этих инструментов в обучение, хирургию и уход за пациентами. Понимание этих барьеров необходимо для того, чтобы сделать XR устойчивой частью современной медицины.

Основные задачи включают:

• Высокая стоимость внедрения: Такое оборудование, как гарнитуры виртуальной реальности и устройства с поддержкой AR, а также программное обеспечение, разработанное на заказ, могут быть дорогими. Ограниченные бюджеты в государственных системах здравоохранения часто затрудняют масштабное внедрение.

• Технические ограничения: Такие проблемы, как ограниченное поле зрения, удобство устройства, задержка и укачивание, могут снизить удобство использования, особенно во время длительных тренировок или процедур.

• Интеграция с существующими системами: Инструменты XR должны беспрепятственно работать с электронными медицинскими картами (EHR), программным обеспечением для визуализации и ИТ-инфраструктурой больниц, что может замедлить процесс внедрения.

• Требования к обучению: И медицинскому персоналу, и студентам требуется дополнительное время и ресурсы, чтобы научиться эффективно использовать XR-платформы, что создает дополнительный уровень подготовки к работе.

Несмотря на эти проблемы, перспективы развития XR в здравоохранении многообещающие. По мере того как оборудование становится все более доступным, программное обеспечение - все более удобным, а доказательства - все более надежными, многие из этих препятствий, вероятно, будут уменьшаться.

Основные выводы по использованию XR в здравоохранении

Расширенная реальность неуклонно совершенствует здравоохранение.

В медицинском образовании он создает безопасное пространство, в котором студенты могут многократно отрабатывать техники без риска, что приводит к закреплению навыков и повышению уверенности в себе.

В хирургии рентгеновские симуляторы и наложения в реальном времени обеспечивают более точные вмешательства, уменьшают количество ошибок и помогают хирургам с большей точностью готовиться к сложным операциям.

Пациенты также получают прямую выгоду, будь то реабилитационные программы на основе VR, помогающие восстановлению после инсульта, иммерсивная терапия, облегчающая боль без опиоидов, или приложения для психического здоровья, поддерживающие тех, кто справляется с такими состояниями, как посттравматическое стрессовое расстройство. Даже во время кризисов, таких как пандемия COVID-19, XR доказала свою ценность, быстро обучив врачей первой линии необходимым навыкам.

Несмотря на то, что препятствия для внедрения все еще остаются, факты свидетельствуют о том, что XR обеспечивает измеримые улучшения в образовании, клинической практике и уходе за пациентами. По мере того как технология будет совершенствоваться и становиться все более доступной, XR может перейти из разряда экспериментальных проектов в повседневную медицинскую практику.

FAQ

Поделиться:

Копировать ссылку

Поделиться на Facebook

Поделиться в Instagram

Поделиться на Linkedin

Поделиться на Youtube

Поделиться в Pinterest

Поделиться на Tiktok