Работа с 3D-органами и удаленное обучение: чем занимается VR-хирург

Фото: Dalle-3
Фото: Dalle-3
Проведение удаленных операций и обучение докторов на основе трехмерных моделей органов — этим занимается виртуальный хирург. Рассказываем, какие навыки нужны таким специалистам и как их получить

Кто такой виртуальный хирург

Виртуальный хирург — это специалист, который использует VR-технологии для проведения операций. Такие хирурги могут управлять высокоточными роботизированными инструментами на расстоянии и работать с детализированными трехмерными изображениями органов. Их заранее создают специалисты по медицинской визуализации. Такие технологии повышают точность действий хирурга и снижают риск для пациентов, особенно при сложных процедурах.

Тимоти Уизам, профессор нейрохирургии в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса, где используется виртуальная хирургия, отмечает: «Использование дополненной реальности в операционной сравнимо с GPS-навигатором прямо перед глазами. Докторам не нужно смотреть на отдельный экран, чтобы увидеть компьютерную томографию пациента».

Виртуальная хирургия также применяется в обучении врачей — с помощью VR-технологий моделируются операции без использования реальных человеческих тел. Доктора совершенствуют свои навыки на 3D-моделях, что позволяет им лучше визуализировать анатомию будущих пациентов.

Хирурги работают с 3D-изображениями в BG Trauma Center в Людвигсхафене-на-Рейне, Германия
(Видео: YouTube)

Фото:РБК Тренды
Экономика образования 150 профессий будущего

Чем занимается виртуальный хирург

Деятельность виртуального хирурга делится на две основные сферы — тренировка с помощью VR-технологий и проведение полноценных операций. Особенно специалисты востребованы в следующих сферах:

  • нейрохирургия — виртуальная реальность уже произвела революцию в одной из самых деликатных сфер хирургии, улучшив визуализацию и навигацию. Технологии помогают планировать и выполнять такие процедуры, как удаление опухоли, операции на позвоночнике и глубокая стимуляция мозга;
  • ортопедия — виртуальная реальность улучшает точность в выравнивании имплантатов, отслеживании костных структур и разработке их оптимального размещения. Технологии способствуют улучшению результатов и снижению количества осложнений;
  • минимально инвазивная хирургия — с помощью VR-технологии хирурги могут ориентироваться в сложных анатомических структурах с повышенной точностью, снижая количество инвазивных процедур и ускоряя восстановление пациентов.

Кроме того, виртуальные хирурги создают детальные 3D-модели анатомии пациента на основе данных компьютерной и магнитно-резонансной томографии.

Также открываются новые возможности для дистанционного обучения и сотрудничества. С привлечением VR-технологий опытные специалисты могут проводить мастер-классы и консультировать коллег из других городов и стран. Современные VR-системы обеспечивают высокую детализацию и правдоподобие моделей органов и тканей. Это позволяет эффективно переносить виртуальный опыт в реальность. С помощью новых технологий можно моделировать редкие патологии и отрабатывать нестандартные ситуации, с которыми доктора нечасто сталкиваются в практике.

Фото:Shutterstock
Индустрия 4.0 Операции в смешанной реальности — хирургия будущего?

Основные навыки виртуального хирурга

Чтобы стать успешным виртуальным хирургом, необходимо обладать набором компетенций. К основным относятся следующие навыки:

  • глубокие знания анатомии и физиологии человека. Виртуальный хирург должен досконально разбираться в строении тела и функционировании органов, чтобы точно воспроизводить их в виртуальной среде;
  • владение современными технологиями визуализации. К ним относятся сканы КТ, МРТ, а также 3D-моделирование. Умение работать с медицинскими изображениями и создавать на их основе реалистичные виртуальные модели — ключевой навык профессии;
  • программирование и работа с VR-платформами. Специалист должен уметь создавать и настраивать виртуальные операции, используя специализированное программное обеспечение;
  • ловкость и точность движений. Эти качества необходимы для управления виртуальными инструментами и выполнения сложных манипуляций в VR-среде;
  • аналитическое мышление и способность быстро принимать решения. Во время виртуальной операции могут возникать непредвиденные ситуации, требующие мгновенной реакции и нестандартных подходов;
  • коммуникативные навыки. Виртуальный хирург должен эффективно взаимодействовать с коллегами и координировать совместную работу, в том числе удаленно;
  • стрессоустойчивость и способность концентрироваться в течение длительного времени. Виртуальные операции могут длиться несколько часов и требуют полной сосредоточенности и контроля за ситуацией.

Фото:Shutterstock
Экономика образования Оператор медицинских роботов: кто это и чем занимается

Тренды профессии

Виртуальная хирургия — это быстроразвивающаяся область, которая объединяет ИИ, робототехнику, дополненную и виртуальную реальность. В ближайшие годы ожидается значительный рост использования виртуальных симуляторов для обучения и подготовки хирургов. Они позволят докторам практиковаться на 3D-моделях, отрабатывая сложные процедуры в безопасной среде.

Внедрение искусственного интеллекта также изменит роль виртуального хирурга. ИИ-системы смогут анализировать огромные объемы медицинских данных, выявлять закономерности и предлагать наиболее оптимальные методы лечения. Хирурги будут полагаться на рекомендации ИИ, что повысит точность диагностики и эффективность лечения.

В Стэнфордском медицинском центре уже используется система, созданная американским стартапом Surgical Theater. Она позволяет обучать ординаторов и помогает хирургам планировать предстоящие операции. В лаборатории нейрохирургического моделирования специалисты тренируются на изображениях мозга реального человека. Руководитель направления Ананд Виравагу отмечает: «Это буквально окно в мозг конкретного пациента, которого мы собираемся оперировать».

Фото:Freepik
Индустрия 4.0 Шесть ключевых трендов в сфере виртуальной и дополненной реальности

Откуда пришла профессия

Впервые технологии виртуальной хирургии начали разрабатываться в конце 1980-х годов, с появлением первых компьютерных симуляторов. Изначально доктора скептически относились к использованию таких методов в хирургии. Однако уже к 2000-м годам медицинским специалистам стала очевидна польза от отработки сложных операций на трехмерных моделях человеческого тела.

В 2005 году появилась первая робот-ассистированная хирургическая система Da Vinci, которая используется в сотнях клиниках по всему миру. Она позволила хирургу управлять роботизированными инструментами на расстоянии, находясь за консолью в другой комнате. Также Da Vinci начала предоставлять трехмерное изображение операционного поля с высоким увеличением.

Следующим шагом стало использование дополненной реальности — техники, позволяющей накладывать цифровое изображение поверх поля зрения. Например, в 2016 году Microsoft выпустила очки смешанной реальности HoloLens (в 2019-м вышли HoloLens 2). Они позволяют хирургу получить доступ к компьютерным решениям в режиме реального времени во время процедуры, а также обращаться к 3D-голограммам и удаленно взаимодействовать с коллегами, находящимися за пределами операционной.

В России первый тренажер-симулятор «Виртуальный хирург» был разработан в 2022 году специалистами Самарского электромеханического завода и Самарского государственного медицинского университета.

Фото:Pexels
Социальная экономика Медицинский чекап: превентивная мера или бесполезная трата времени

Как стать виртуальным хирургом

Чтобы стать виртуальным хирургом, необходимо сначала получить специализированное образование и медицинскую квалификацию. После этого нужно пройти курс по технологиям VR и ИИ, а также научиться управлять роботизированными системами.

Близкие к профессии образовательные программы в России реализуются в следующих университетах:

Обновлено 19.04.2024
Главная Лента Подписаться Поделиться
Закрыть