واقعیت افزوده؛ شروع یک انقلاب در بهداشت و درمان

نگاهی به آینده ی واقعیت افزوده (Augmented Reality) و چگونگی کاربرد آن به خصوص در صنعت بهداشت و درمان،  برای شرکت هایی که در موضوع واقعیت افزوده فعال هستند فرصت های تجاری گسترده ای را فراهم کرده است تا بتوانند در این حوزه پیشرفت های چشمگیری داشته باشند.

واقعیت افزوده، با استفاده از نمایشگرها، دوربین ها و سنسورها، اطلاعات دیجیتال را در دنیای واقعی بازنمایی می کنند. واقعیت افزوده یک بار نمایی فیزیکی زنده، مستقیم یا غیرمستقیم (و معمولاً در تعامل با کاربر) است، که عناصری را پیرامون دنیای واقعی افراد اضافه می‌کند. در مقابل واقعیت مجازی (Virtual Reality) به فناوری هایی گفته می شود که با استفاده از ابزارهای خود، دنیای کاملاً جدیدی را می سازند. واقعیت افزوده اجازه می دهد تا ما بتوانیم آن دسته اطلاعاتی که برای درک محیط اطرافمان مفید هستند را از دنیای دیجیتال به جهان واقعیات بیاوریم.

در واقع وجه تمایز بین واقعیت مجازی و واقعیت افزوده این است که در واقعیت مجازی کلیه عناصر درک شده توسط کاربر، ساخته شده ی کامپیوتر هستند. اما در واقعیت افزوده بخشی از اطلاعاتی را که کاربر درک می‌کند، در دنیای واقعی وجود دارند و بخشی توسط کامپیوتر ساخته شده‌اند.

واقعیت افزوده یک مفهوم جدید نیست، اما در چند سال گذشته، پیشرفت های تکنولوژی در دوربین ها و سنسورها، همچنین تحقیقات بر روی نرم افزارهای پردازش داده های این تجهیزات سبب عملی شدن مفهوم واقعیت افزوده شده است. البته ما هنوز در مراحل اولیه انقلاب واقعیت افزوده هستیم، اما احتمالاً در سال های اخیر و در آینده ی بسیار نزدیک می توان انتظار داشت که انفجار دستگاه هایی با فناوری واقعیت افزوده و نرم افزار های مربوط به آن سهم بزرگی از بازار فناوری را به خود اختصاص خواهند داد.

در واقع مراکز بهداشتی و درمانی یکی از نخستین جایگاه هایی هستند که می توانند با استفاده از واقعیت افزوده تحول شگرفی در صنعت درمان حاصل کنند. در پیشرفت های اخیر حاصل شده در تجهیزات پزشکی بسیاری از پرستارها و پزشکان در حال تعامل با برنامه های کاربردی واقعیت افزوده هستند تا بتوانند در جهت بهبود روندهای تشخیصی و درمانی بیماران از این فناوری ها بهره گیرند.

عینک هوشمند گوگل، نخستین پلتفرم واقعیت افزوده بود که در معرض مخاطبان قرار گرفت. با این حال می توان گفت که این پلتفرم به دلیل هزینه های بالا، قابلیت  های محدود و مشکلاتی در درک داده ها، موفقیت بزرگی در بین مصرف کنندگان کسب نکرد.

عینک هوشمند گوگل در ظاهر جذاب بود، اما  عملکردی جذابی نداشت. فارغ از بازار مصرف کنندگان عادی، ایده ی عینک هوشمند گوگل جای خود را به سرعت در شرکت ها و تولیدکنندگان تجهیزات بهداشت و درمان باز کرد. این موضوع نشان می دهد که واقعیت افزوده اهمیت بسیاری حتی در مرحله اولیه توسعه و پیشرفت داشته است.

به غیر از گوگل در حال حاضر بسیاری از شرکت ها از جمله مایکروسافت نیز در حال کار بر پایه فناوری واقعیت افزوده هستند. به عنوان مثال، اختراع Hololens Microsoft بسیار الهام بخش بود و توانست در بهداشت و درمان نیز تأثیرات چشمگیری بگذارد.

واقعیت افزوده در بهداشت و درمان

صنایع سازنده ی تجهیزات بهداشت و درمان به سرعت از مزایای فن آوری های واقعیت افزوده با خبر شدند. واضح ترین کاربرد واقعیت افزوده در زمینه بهداشت و درمان، موضوع آموزش است. پزشکان و پرستاران و به طور کلی تمام کسانی که به نوعی با فرآیندهای مراقبت های بهداشتی از بدن انسان سر و کار دارند باید مقدار زیادی اطلاعات مربوط به آناتومی و نحوه عملکرد بدن را فرا بگیرند. برنامه های کاربردی واقعیت افزوده به این افراد توانایی تجسم و ارتباط برقرار کردن با بازنمایی ها یا شبیه سازی های سه بعدی از بدن را می دهد.

علاوه بر افراد مرتبط با فرآیندهای تشخیصی و درمانی که از واقعیت افزوده بهره مند می شوند، این فناوری ابزار بسیار مفیدی است برای آموزش و آگاهی به بیماران. تحقیقات اخیر نشان می دهد که آگاه سازی بیمار از میزان  و مراحل پیشرفت بیماری و چگونگی برخورد پزشکان با بیماری فرد در طول مراحل درمان، در کاهش استرس و نگرانی فرد بیمار بسیار مؤثر است و می تواند روند درمان را تسریع بخشد. تجهیزات واقعیت افزوده اجازه می دهند تا حرفه ی پزشکی برای کمک به بیماران در فهم روش های جراحی و چگونگی عملکرد داروها به کار بیاید.

امروز جراحان از تکنیک های متعددی برای تجسم کردن منطقه ای برای جراحی استفاده می کنند اما واقعیت افزوده می تواند نمایه های سه بعدی آناتومی بیمار را در اختیار پزشکان در مراحل مختلف درمان قرار دهد و احتمالاً دقت و نتایج جراحی را  بهبود می بخشد.

کاربرد عملی واقعیت افزوده که امروزه به طور انبوه در حال استفاده می شود تجسم و نمایان کردن رگ های بدن است. بسیاری از بیماران با تزریق یا خونریزی راحت نیستند. از آن گذشته در موارد متعدد هنگام آزمایش و یا خون گیری از مراجعین، رگ افراد به‌راحتی قابل مشاهده و خون گیری نیست. این امر باعث می شود پزشک یا پرستار چندین بار اقدام به خون گیری کند و به بافت های بدن آسیب برساند.

برای نمونه دستگاه AccuVein یا Vein Finder از جمله تجهیزاتی ست که با تکنولوژی نه چندان پیچیده، و از طریق مفهوم واقعیت افزوده ساخته شده و در حال حاضر در بیمارستان ها استفاده می شود. هدف اصلی این دستگاه، ردیابی و نمایان کردن رگ هاست.

این رگ یاب که نمونه های داخلی آن نیز در حال تولید و بهسازی ست با استفاده از امواج مادون قرمز می تواند تصویری از محل قرار گیری رگ ها را در اختیار کاربر بگذارد. در واقع این دستگاه اطلاعات دیجیتال درباره رگ ها را بر روی اندام واقعی بازنمایی می کند. در نتیجه امکان می دهد تا کارکنان بیمارستان یا درمانگاه  در فرآیند تزریق بتوانند در اولین  تلاش خود رگ را بیابند.

در واقع مولکول های اکسیژن ابتدا از طریق نفس کشیدن و سیستم تنفسی به خون داخل بدن منتقل می شوند. این انتقال توسط مولکول های هموگلوبین در خون صورت می پذیرد. مولکول های هموگلوبینی که اکسیژن را حمل می کنند و از طریق رگ ها به نقاط مختلف بدن می رسانند اکسی هموگلوبین نام دارند. مولکول های اکسی هموگلوبین پس از تحویل مولکول های اکسیژن به سلول های مورد نظر دوباره به شکل هموگلوبین در می آیند و از طریق رگ های برگشتی یا ورید ها به سیستم تنفسی متصل می شوند تا دوباره عملیات بارگیری  مولکول اکسیژن را انجام دهند و این چرخه ادامه یابد.

دستگاه رد یاب از خاصیت جذب امواج مادون قرمز توسط مولکول های هموگلوبین در رگ های بازگشتی یا ورید ها استفاده می کند. هموگلوبین امواج مادون قرمز و یا امواج نزدیک به مادون قرمز  را جذب می کند. که این مقدار جذب نسبت به بافت های اطراف که هموگلوبین ندارند متفاوت است.

بدین ترتیب با تاباندن امواجی با فرکانس نزدیک مادون قرمز (که در حوزه ی نور مرئی نیز قرار دارند) رگ های خونی ای که دارای هموگلوبین هستند نسبت به بافت های اطراف آن متمایز و قابل ردیابی می شوند. در نتیجه فرآیند خون گیری و تزریق با آسیب بسیار کمتری همراه خواهد بود.