Realidade aumentada, habilidades sobre-humanas e o futuro da medicina

No início deste mês, participei como palestrante na Virtual Orthopaedics Convention em San Francisco (DOCSF 2022) onde um tema important technology imaginar a profissão médica no ano de 2037. Em preparação para o evento, um pequeno grupo de nós revisou as pesquisas mais recentes sobre os usos clínicos da realidade digital e aumentada e avaliou criticamente o estado atual do campo.

European tenho que admitir, fiquei profundamente impressionado com o quão longe realidade aumentada (AR) progrediu nos últimos dezoito meses para uso em medicina. Tanto que não espero que precisemos esperar até 2037 para que a AR tenha um grande impacto no campo. Na verdade, prevejo que até o ultimate desta década a realidade aumentada se tornará uma ferramenta comum para cirurgiões, radiologistas e muitos outros profissionais médicos. E no início dos anos 2030, muitos de nós irão ao médico de família e serão examinados por um médico usando óculos AR.

A razão é simples:

A realidade aumentada dará superpoderes aos médicos.

Estou falando de capacidades sobre-humanas para visualizar imagens médicas, dados de pacientes e outros conteúdos clínicos. Os custos associados a esses novos recursos já são bastante razoáveis ​​e diminuirão rapidamente à medida que o {hardware} de realidade aumentada for produzido em volumes maiores nos próximos anos.

A primeira superpotência é a visão de raio-x.

A realidade aumentada dará aos médicos a capacidade de olhar diretamente para um paciente e ver evidências de trauma ou doença no native exato do corpo onde live. Claro, a capacidade de olhar sob a pele já existe com ferramentas como tomografia computadorizada e ressonância magnética, mas atualmente os médicos visualizam essas imagens em telas planas e precisam imaginar como as imagens se relacionam com o paciente na mesa. Esse tipo de transformação psychological é uma habilidade impressionante, mas leva pace e esforço cognitivo, e não é tão informativo quanto seria se os médicos pudessem simplesmente olhar para o corpo humano.

Com fones de ouvido AR e novas técnicas para registrar imagens médicas 3-D no corpo actual de um paciente, o superpoder da visão de raio-x agora é uma realidade. Dentro um estudo impressionante da Escola de Medicina da Universidade de Teikyo, no Japão, uma sala de emergência experimental foi testada com a capacidade de capturar tomografias computadorizadas de corpo inteiro de pacientes com trauma e permitir imediatamente que a equipe médica, todos usando fones de ouvido AR, examinasse o paciente na mesa de exame e ver o trauma no native exato onde ele live. Isso permitiu que a equipe discutisse as lesões e planejasse o tratamento sem precisar recorrer a telas planas, economizando pace, reduzindo distrações e eliminando a necessidade de transformações mentais.

Em outras palavras, a tecnologia AR tira as imagens médicas da tela e as coloca no espaço 3-D no native exato onde é mais útil para os médicos – perfeitamente alinhados com o corpo do paciente. Essa capacidade é tão herbal e intuitiva que prevejo que será adotada rapidamente em todas as aplicações médicas. Na verdade, espero que no início de 2030 os médicos vão olhar para a velha maneira de fazer as coisas, olhando para frente e para trás em telas planas, como estranhas e primitivas.

Indo além da visão de raio-x, a tecnologia de realidade aumentada fornecerá aos médicos conteúdo assistivo sobreposto ao corpo do paciente para ajudá-lo tarefas clínicas. Por exemplo, os cirurgiões que realizam um procedimento delicado receberão dicas de navegação projetadas no paciente em pace actual, mostrando o native exato onde as intervenções devem ser realizadas com precisão. O objetivo é aumentar a precisão, reduzir o esforço psychological e acelerar o procedimento. O valor potencial para a cirurgia é extremo, desde procedimentos minimamente invasivos, como laparoscopia e endoscopia, até esforços cirúrgicos à mão livre, como colocação de implantes ortopédicos.

O conceito de cirurgia aumentada tem sido uma aspiração dos pesquisadores de RA desde que as principais tecnologias foram inventadas. Na verdade, remonta ao primeiro sistema AR (a plataforma de jogos virtuais) desenvolvido no Laboratório de Pesquisa da Força Aérea (AFRL) no início da década de 1990. O objetivo desse projeto technology mostrar que a RA poderia aumentar a destreza humana em tarefas de precisão, como cirurgia. Como alguém que esteve envolvido nesse trabalho inicial, devo dizer que o progresso que o campo fez ao longo das décadas desde então é notável.

Considere isso – ao testar o primeiro sistema AR com seres humanos em 1992, exigimos que os usuários movessem pinos de steel entre orifícios espaçados a meio metro para quantificar se sobreposições virtuais podem melhorar o desempenho handbook. Agora, trinta anos depois, uma equipe do Johns Hopkins, do Thomas Jefferson College Health facility e da Washington College, realizou uma delicada cirurgia na coluna vertebral em 28 pacientes usando RA para auxiliar na colocação de parafusos metálicos com precisão inferior a 2 mm. Conforme publicado em um estudo recenteo sistema de colocação de parafusos alcançou um registro tão preciso entre o paciente actual e as sobreposições virtuais, que os cirurgiões pontuaram 98% nas métricas de desempenho padrão.

Olhando para o futuro, podemos esperar que a realidade aumentada impacte todos os aspectos da medicina, pois a precisão atingiu níveis clinicamente viáveis. Além disso, grandes avanços estão em andamento para tornar mais rápido e fácil o uso de RA em ambientes médicos. Conforme descrito acima, o maior desafio para qualquer aplicação de realidade aumentada de precisão é o registro preciso do mundo actual e do mundo digital. Na medicina, isso atualmente significa anexar marcadores físicos ao paciente, o que leva pace e esforço. Dentro um estudo recente do Imperial School London e da Universidade de Pisa, os pesquisadores testaram um sistema AR “sem marcadores” para cirurgiões que u.s. câmeras e IA para alinhar com precisão os mundos actual e digital. Seu método technology mais rápido e mais barato, mas não tão preciso. Mas isso é cedo – nos próximos anos, essa tecnologia tornará a cirurgia suportada por RA viável sem a necessidade de marcadores caros.

Além disso, as técnicas de registro baseadas em câmeras tirarão a RA de ambientes altamente controlados, como salas de cirurgia, e as levarão a uma ampla gama de aplicações médicas. Na verdade, prevejo que, em 2030, os médicos de clínica geral verão os pacientes com o benefício de Fones de ouvido RA.

Isso me leva a outra superpotência que espero que os médicos tenham em um futuro próximo – a capacidade de olhar para trás no pace. Isso porque os médicos poderão capturar imagens 3-D de seus pacientes usando fones de ouvido AR e depois visualizar essas imagens alinhadas com os corpos de seus pacientes. Por exemplo, um médico pode avaliar rapidamente o progresso da cicatrização de uma lesão cutânea examinando o paciente através de óculos AR, olhando interativamente para frente e para trás no pace para comparar a visão atual com a aparência da lesão durante as visitas anteriores.

Em geral, o progresso feito por pesquisadores sobre usos médicos de realidade digital e aumentada é impressionante e emocionante, tendo implicações significativas tanto para a educação médica quanto para a prática médica. Citando o Dr. Stefano Bini da Departamento de Cirurgia Ortopédica da UCSF“o papel benéfico de AR e VR na qualificação da força de trabalho de saúde não pode ser exagerado”.

Concordo com o Dr. Bini e iria ainda mais longe, pois vejo a realidade aumentada impactando a força de trabalho muito além da saúde. Afinal, os superpoderes da visão de raio-x, dicas de navegação, suporte à destreza e a capacidade de voltar no pace serão úteis para tudo, desde construção e reparo de automóveis até engenharia, manufatura, agricultura e, claro, educação. E com óculos AR sendo desenvolvidos por algumas das maiores empresas do mundo, desde Microsoft e Maçãpara Meta, Google, Salto Mágico, HTC e Fotoesses superpoderes quase certamente chegarão aos consumidores comuns nos próximos cinco a dez anos, aprimorando todos os aspectos de nossa vida diária.

Louis Rosenberg, PhD é CEO e cientista-chefe da Unanimous AI e recebeu mais de 300 patentes por seu trabalho em VR, AR e AI.