AR & VR in Radiology

پیشرفت در فناوری محاسبات امکان دسترسی گسترده به فناوری های واقعیت شبیه سازی شده از جمله واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) را فراهم کرده است. این فناوری‌ها غوطه‌وری استریوسکوپیک و سه‌بعدی را در یک محیط مانند واقعیت مجازی (VR)، یا روی یک پس‌زمینه دنیای واقعی مانند AR ارائه می‌کنند. بسیاری از متخصصان پزشکی اکنون در حال بررسی کاربرد این ابزارها برای رشته های مربوطه خود هستند.

فناوری‌های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) ابزار جدیدی برای برقراری ارتباط و پتانسیل تکمیل آموزش رادیولوژی هستند. برقراری ارتباط با همکاران، ارجاع پزشکان و بیماران وکمک به روش های رادیولوژی مداخله ای. پیشرفت‌ها در فناوری واقعیت افزوده و فراگیر مجازی که به صورت تجاری برای صنعت سرگرمی و بازی در دسترس است، پتانسیلی برای آموزش و استفاده بالینی در پزشکی و زمینه تصویربرداری پزشکی دارد. با استفاده از نمایشگرهای استریوسکوپی متصل به تلفن‌های هوشمند، بیماران می‌توانند به اطراف اتاق نگاه کنند و به سمت مجموعه‌های عمل و اتاق‌های ریکاوری با ارائه واقعیت مجازی هدایت شوند.

تفاوت واقعیت افزوده با واقعیت مجازی در این است که کاربر به طور کامل در یک دنیای مجازی غوطه ور نیست، بلکه موجودیت های هولوگرام مانند بر روی یک پس زمینه دنیای واقعی قرار می گیرند. برنامه های کاربردی خاص AR در تعدادی از رشته ها با کاربردهای بالقوه در حال ظهور در تصویربرداری پزشکی (شکل ۱) نشان داده اند. پیشرفت‌های اخیر در فناوری به افزایش قابلیت حمل سخت‌افزار AR اجازه داده است و استفاده گسترده‌تر را ممکن می‌سازد

در حال حاضر، فناوری‌های واقعیت افزوده و واقعیت مجازی، مطالب را فقط به صورت بصری به کاربر ارائه می‌کنند و هیچ قابلیتی برای تعامل و دریافت بازخورد لمسی از محیط وجود ندارد. تعاملات پیچیده از جمله بازخورد لمسی در حال حاضر در حال توسعه است. اولین قدم در تعامل با یک محیط شبیه سازی شده این است که همیشه موقعیت کاربر را بدانید و حرکات کاربر (سر، دست، بدن) را به تصویر بکشید. برای VR، باید حرکات سر را ردیابی کرد و زاویه دید مجازی را بر اساس جهتی که کاربر به آن نگاه می کند، حرکت داد.

در محیط AR، ثبت حرکات کاربر در دنیای واقعی برای همگام سازی آنها با حرکات موجودیت های مجازی و ایجاد توهم محلی سازی فضایی هر موجود مجازی مهم است. ردیابی دستی در VR یا AR مستلزم استفاده از دستگاه‌های ردیابی دستی (مانند joysticks,data gloves ) است. تجزیه و تحلیل حرکت دست مهم است زیرا امکان تعامل با موجودات مجازی را به روش طبیعی فراهم می کند. دسته بعدی تعامل، تعامل بدن است که شامل استفاده از دستگاه‌های سخت‌افزاری است که می‌توانند حرکات بدن کاربر را ردیابی کنند و بدانند کاربر در چه موقعیتی از محیط مجازی قرار دارد. برای AR، پارادایم (paradiom)مشابه است، به موجب آن، اگر کاربر در دنیای واقعی حرکت کند، حرکات او شناسایی شده و به طور مداوم در عناصر مجازی اعمال می‌شود.

Applications of VR and AR for Education and Training

یکی از کاربردهای مهم VR و AR در تصویربرداری پزشکی مکمل آموزش رادیولوژی است .برخلاف کتاب های درسی یا ماژول های یادگیری آنلاین، غوطه ور شدن یادگیرنده در دنیای مجازی به دلیل افزایش حضور اجتماعی، محیطی و شخصی در فعالیت یادگیری با سطح بالاتری از مشارکت فعال یادگیرنده همراه است. مزایای VR برای آموزش شامل موارد زیر است: ۱- توانایی تجربه یک مدل مفهومی سه بعدی از یک محیط فیزیکی ۲- تسهیل یادگیری تجربی که دردنیای واقعی دشوار یا غیرعملی است.  ۳-انتقال دانش و همکاری با سایر فراگیران بهبود یافته است.

Applications of VR and AR for Diagnostic Radiology Education

ای آر فرصتی را برای آموزش کارآموزان و درگیر کردن بیماران فراهم می کند.  مطالعات اولیه AR پیشرفت هایی را در انگیزه دانش آموزان در تعامل و یادگیری مطالب نشان داده است. تصور می‌شود که موفقیت‌های AR برای آموزش به تجربه جدید و توانایی حفظ شده برای تعامل مرتبط است، زیرا مطالب بر روی یک پس‌زمینه دنیای واقعی قرار گرفته‌اند.
ای آر در زمینه رادیولوژی برای کمک به کارآموزان در مفهوم سازی آناتومی پیچیده استفاده شده است. به عنوان مثال، AR در آموزش دستیاران رادیولوژی برای درک آناتومی گوش داخلی استفاده می شود (شکل ۲). این آموزش را می توان با تبدیل تصاویر دیجیتال و ارتباطات در پزشکی (DICOM) به فایل های شی سه بعدی انجام داد. VR برای تکرار آموزش در واکنش‌های مواد کنتراست زا استفاده شده است و پتانسیل یادگیری خودگردان را در یک محیط غوطه‌ور دارد

Limitations of AR and VR

اگرچه VR و AR دارای پتانسیل زیادی برای رادیولوژی هستند، در حال حاضر محدودیت هایی وجود دارد: از جمله محدودیت های ارگونومیکی ناشی از استفاده طولانی مدت و هزینه های نسبتاً بالا برای پذیرش واستفاده. به عنوان مثال، گزارش شده است که استفاده طولانی مدت از نمایشگرهای روی سر باعث درد گردن و حالت تهوع و سرگیجه می شود. همچنین VR و AR در مراحل ابتدایی خود هستند و از این رو محتوای محدودی برای استفاده آموزشی در دسترس است که طی چند سال آینده این موضوع تغییر پیدا خواهد کرد.

لینک منبع

گردآورنده: هانیه نگهداری