Newsy

Z kina do medycyny. Nowoczesne techniki wizualizacji rewolucjonizują chirurgię i diagnostykę

2019-03-21  |  06:20

Nowoczesne wizualizacje umożliwiają tworzenie niezwykle precyzyjnego obrazu wnętrza ludzkiego ciała. Ułatwia to stawianie diagnozy oraz zwiększa precyzję wykonywania zabiegów chirurgicznych. Stanowi też istotną pomoc w nauce anatomii dla studentów medycyny. Technologia ta wykorzystuje metody stosowane przez twórców animacji filmowych.

Wirtualna rzeczywistość znalazła zastosowanie w medycynie w latach 90. – już wtedy wykorzystywano metodę obrazowania 3D do odczytywania złożonych danych medycznych. Kolejnym krokiem rewolucji technologicznej stało się wprowadzenie do procedur medycznych narzędzi z zakresu sztucznej inteligencji, co w istotny sposób podniosło jakość opieki zdrowotnej. Najnowszym osiągnięciem jest zastosowanie w medycynie metod wizualizacji, które do tej pory wykorzystywane były w przemyśle filmowym do tworzenia realistycznie wyglądających animacji komputerowych. To właśnie tej technologii trylogia „Władca pierścieni” zawdzięcza widowiskowy charakter, medycyna zyskuje natomiast możliwość kreowania maksymalnie dokładnego obrazu wnętrza ludzkiego ciała.

 Technologia renderowania w jakości kinowej to metoda generowania obrazu oparta na fizyce światła, która pozwala na tworzenie fotorealistycznych obrazów ludzkiej anatomii. Możemy wykorzystać dane z badań tomografii komputerowej, rezonansu magnetycznego lub USG wykonanych na dowolnym sprzęcie – mówi agencji informacyjnej Newseria dr Klaus Engel, ekspert ds. wizualizacji w Siemens Healthineers.

Technologia ta znajduje zastosowanie we wczesnej diagnostyce, praktyce klinicznej oraz telemedycynie. W pierwszym przypadku podstawą do postawienia diagnozy wciąż są obrazowania tomograficzne lub rezonansowe, metoda wizualizacji kinowej może jednak stanowić ich istotne uzupełnienie. Technologia ta stanowi duże wsparcie dla chirurgów, pozwala bowiem na całkowite odwzorowanie widoku narządów wewnętrznych pacjenta oraz doznanych przez niego urazów. Program umożliwia także ukrycie tkanek miękkich, mięśni i naczyń krwionośnych, dając w ten sposób całkowicie odmienny widok ludzkiego ciała.

– Takie przestrzenne poznanie anatomii pacjenta jeszcze przed rozpoczęciem operacji jest bardzo ważne, dlatego otrzymujemy bardzo pozytywny odzew od chirurgów, którzy z niecierpliwością oczekują na możliwość wykorzystania naszej technologii – mówi dr Klaus Engel.

Chirurdzy zyskują większą kontrolę nad przebiegiem zabiegu, unikają nieprzewidzianych sytuacji w czasie operacji, a także oszczędzają czas. Doskonała znajomość anatomii konkretnego pacjenta pozwala ponadto zwiększyć precyzję wykonywanych przez lekarza czynności. Nowoczesna metoda wizualizacji świetnie sprawdza się również w edukacji, zarówno w przypadku studentów medycyny, jak i personelu medycznego, nieposiadającego specjalistycznego wykształcenia z zakresu anatomii, oraz osób spoza sektora medycznego, np. pacjentów.

– Prof. Franz Fellner, kierownik oddziału radiologii w Linz na Uniwersytecie Keplera, wykorzystuje tę technologię do nauczania studentów, personelu medycznego, ale również osób niezwiązanych z medycyną. Jego pokazy anatomiczne przyciągają ponad 20 tys. odwiedzających, którzy mają okazję poznać różnorodne cechy anatomiczne, prezentowane z fotorealistyczną dokładnością – mówi dr Klaus Engel.

Technologia zaawansowanej wizualizacji pozwala lekarzowi na dokładne wytłumaczenie pacjentowi natury i postępu jego choroby, przebiegu planowanego zabiegu, a nawet na przedstawienie rokowań odnośnie do powrotu do zdrowia. Dzięki temu chory lepiej rozumie procedury medyczne, którym zostanie poddany, co zwiększa jego zaufanie do lekarza. Wizualizacje tworzone są na podstawie skanów wykonanych w ramach tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego – można je oglądać przy użyciu specjalnych okularów 3D, które pozwalają na uzyskanie efektu głębi.

 Wizualizacją sterujemy za pomocą kontrolera Xbox. Do oglądania obrazów można używać gogli VR lub AR. Potrzebny jest wydajny komputer z mocną kartą graficzną i monitorem stereoskopowym, co w tym wypadku wystarczy do wygenerowania wysokiej jakości wizualizacji danych – mówi dr Klaus Engel.

Generowanie fotorealistycznych obrazów to złożony proces ze względu na konieczność dokładnego odwzorowania interakcji światła z anatomią pacjenta. Wymaga więc również specjalistycznego oprogramowania do przetwarzania obrazów.

Czytaj także

Gwiazdy

Partner sekcji zdrowie

Gwiazdy

Magda Steczkowska: Wspieram nauczycieli całym sercem. Moi rodzice byli nauczycielami i wiem, jak trudną pracę wykonywali

Wokalistka murem staje za nauczycielami, wspiera wszystkich strajkujących pracowników oświaty i wierzy, że ich oczekiwania zostaną spełnione. Piosenkarka wspomina, że w dzieciństwie u niej w domu się nie przelewało, choć rodzice – właśnie nauczyciele  – spędzali w pracy bardzo dużo czasu. Jej zdaniem, choć od tamtego czasu sporo się zmieniło, to jedno pozostało takie samo – niskie pensje. 

Firma

Polski rynek pracy czeka dalszy odpływ pracowników. Firmy już zabezpieczają sobie kadrę poprzez współpracę ze szkołami zawodowymi

Ponad połowa pracodawców w Polsce zgłasza problemy ze znalezieniem pracowników o pożądanych kwalifikacjach – wynika z badania Manpower. Problem będzie się pogłębiał m.in. przez niż demograficzny, otwarcie niemieckiego rynku na pracowników ze Wschodu i rozwój Przemysłu 4.0, który powoduje, że powstają stanowiska wymagające nowych umiejętności. W tej sytuacji firmy muszą się angażować w pozyskanie pracowników już na etapie ich edukacji. Współpraca ze szkołami zawodowymi zapewnia stały dopływ wykwalifikowanej kadry i zabezpiecza przyszły rozwój, a absolwentom pozwala wejść na rynek pracy z konkretną branżową wiedzą i doświadczeniem.

Muzyka

Majka Jeżowska: Wiosną jestem bardzo aktywna zawodowo. Wkrótce reedycja mojej płyty „Wibracje”, wystąpię też na dwóch dużych festiwalach muzycznych

Na najbliższe tygodnie Majka Jeżowska ma sporo planów koncertowych. Piosenkarka wystąpi m.in. na Festiwalu w Opolu i podczas „Pol’and’Rock” w Kostrzynie nad Odrą. Czeka ją także promocja nowego wydawnictwa muzycznego. W styczniu ukazała się bowiem zremasterowana wersja cyfrowa albumu zatytułowana „Wibracje” z 1987 roku, która w maju pojawi się także w wersji fizycznej.