외과의는 게임 기술을 사용하여 훈련받을 수 있습니까?

Future medicine: Daniel Kraft at TEDxAcademy (칠월 2019).

Anonim

이번 달에는 Oculus Rift 헤드셋이 수술 훈련에 어떻게 도움이되는지 연구의 일환으로 실시 된 최초의 "가상 현실 작동"을 보았습니다. 우리는 이것과 수술과 게임 기술 간의 예기치 않은 협력을 조사합니다.

Dr. Thomas Gregory는 수술을 위해 Oculus Rift를 촬영했습니다.
이미지 크레딧:Rémi Rousseau

올해 3 월 페이스 북은 킥 스타터가 자금을 제공 한 Oculus Rift 가상 현실 (VR) 헤드셋 개발 업체 인 Oculus VR을 총 20 억 달러에 인수했습니다.

구매 소식은 게임 커뮤니티의 적개심을 사로 잡았습니다. Rift는 게임의 다음 주요 진화로 간주되며, 업계는 Facebook과 같은 정보를 다루는 거대 기업이이 기술에 대해 갖는 의제를 의심합니다.

예를 들어 발표 된 인수 작업 직후 수상 경력에 빛나는 세계 건설 게임 인 Minecraft의 창시자 인 Markus Persson은 갑자기 Minecraft를 Rift에 가져 오기로 계약을 취소하고 tweeteting:"나는 그 거래를 취소했다.Facebook은 날 망가 뜨린다."

게이밍 애호가들은 페이스 북 CEO 마크 주커 버그 (Mark Zuckerburg)가 자금 조달을 도운 기술에 대한 계획에 대해 열렬하지 못했으며, 더 이상 게임이 리프트의 주요 목적으로 간주되지는 않는 것처럼 보였다. 대신 Zuckerburg는 Oculus Rift를 "새로운 커뮤니케이션 플랫폼"으로 만드는 것에 대해 이야기했습니다.

"우리는 오쿨루스를 다른 많은 경험의 플랫폼으로 만들 것입니다."라고 기업가는 말했다. "게임에서 법원의 자리를 차지하고 전 세계의 학생과 교사 교실에서 공부하거나 집에서 고글을 착용하는 것만으로 의사와상의하는 것을 상상해보십시오."

페이스 북의 경험을 더욱 몰입시키는 데있어 다음 레벨의 게임 기술에 대한 두려움이 줄어들지 만 무리는 아니지만 인수에 대한 팬의 반응은 무섭고 반동적 일 수 있습니다.

아마도 Rift에는 게임 이상의 광범위한 응용 프로그램이있을 것입니다. 예를 들어 건강 관리에 사용할 수 있습니까?

가상 현실 수술

이미 그룹은 의학적 맥락에서이 기술을 실험하고 있습니다. 이달 초, 과학자, 비디오 그래퍼 및 외과의가 첫 번째 "Oculus Rift 수술"을 위해 협력했습니다.

Rift는 소비자에게 판매 될 최초의 VR 헤드셋으로 보이며 스마트 폰 및 데스크톱 플랫폼을 지원합니다. 가상 현실 기술은 이전에는 엄청나게 비쌌습니다.

이 프로젝트는 프랑스 엔지니어이자 VR 매니아 인 Rémi Rousseau에 의해 고안되었으며, 그의 의사 아내를 통해 기술의 잠재력을 외과의를위한 훈련 보조원으로 확인했습니다. 루소는 의학 연구 기금 모금 단체 인 MOVEO Foundation과 파트너 관계를 맺고 실용적인 측면에서 Oculus Rift가이 분야에서 어떤 역할을 할 수 있는지 보여주었습니다.

Rousseau는 가상 현실 시뮬레이션 환경이 35 년 넘게 군사 훈련에 사용되어 교육 목적으로 VR을 사용하는 것이 새로운 것은 아니라고 설명합니다.

"위험성이 낮고 위험성이없는 시뮬레이션 환경에서 초보자 인력을 양성 할 수 있다는 장점은 오랫동안 의료계에서 높이 평가되어 왔습니다."라고 그는 말하며 "고품질 VR 수술 훈련의 비전은 매우 분명합니다 그러나 사용은 광범위하게 채택되지 않았다. "

그러한 환경에서 VR을 낮게 채택한 이유는 대체적으로 재정적입니다. Rift는 Apple, Android, Windows 및 Linux 스마트 폰 및 데스크탑 플랫폼을 지원하여 소비자에게 판매 될 첫 번째 VR 헤드셋으로 설정됩니다. 가상 현실 기술은 이전에는 엄청나게 많은 비용이 들고 기존 소프트웨어 및 하드웨어와 통합하기가 어려웠습니다.

"Rift는 의료 기기가 아닙니다. Facebook은 아마도 FDA (Food and Drug Administration) 문제를 다루기를 원하지 않을 것이고 의료 시장은 평소 관객과 비교할 때 작은 틈새입니다."라고 Rousseau는 인정합니다.

"그러나 Rift가 널리 채택된다면 의사에게 소중한 도구가 될 수 있습니다. iPhone과 마찬가지로 의료 도구로 구입하지는 않지만 iPhone과 마찬가지로 의료 도구를 사용하여 사례, 수술, 3D 이미지를 공유하고 복잡한 데이터를 시각화합니다. "

Rousseau의 실험에서 두 개의 동기화 된 작은 GoPro 카메라가 총 고관절 교체를 수행 할 때 Thomas Gregory 박사의 머리에 장착되었습니다. 그 아이디어는 수술의 고해상도 3D 영상을 외과 의사의 관점에서 포착하는 것이 었습니다. 리프트의 헤드셋을 통해 다시 볼 때, 시청자는 외과 의사의 시체에 있다는 감각을 가지고 눈을 통해 시술을 보게됩니다.

"당신이 훈련을받는 외과의 사인 경우 수술 중에는 항상해야 할 일이 있습니다"라고 루소는 설명합니다. "그러면 주치의가하고있는 것을보기가 어려워지고, Rift 덕분에 외과 의사의 신발에서 수술을 할 수 있다는 것은 수술을 자세하게, 일시 정지, 빨리 감기 또는 뒤로 움직이는 데 매우 유용합니다. 외과 의사들 사이에 새로운 기술을 공유하고 배울 수있는 영감을주는 방법 "이라고 덧붙였다.

아래 동영상에서 푸티지를 볼 수 있습니다.

루소는 이것이 시작일 뿐이며 팀의 다음 목표는 상호 작용으로 시뮬레이션 된 완벽한 수술 절차에 참여할 수 있다고 주장합니다.

Roughseau는 현재 Rift의 반복 작업이 350 달러에 불과하다는 점을 감안할 때 방사선 화면이 현재 1 만 5 천 달러를 상회하는 반면 Rousseau는 VR 장치의 화면 해상도가 향상되면 실용적인 방사선 해석 도구가 될 수 있다고 제안했습니다.

그는 덧붙였다:

"Oculus 팀의 기술 발전 (대기 시간 감소 등), 연구 연구의 체계적인 공유 및 숙련 된 VR 개발자의 게임 개발자 간의 출현으로 향후 수십 년 동안 의료 VR 분야가 향상 될 것이라는 것은 확실합니다. 예를 들어 미세 침입 수술을 위해보다 구체적인 의료용 VR 하드웨어를 제공 할 Oculus의 어깨에 서있는 다른 의료 회사가 될 것입니다. "

그러나 게임 기술이 수술 도구로 조사 된 것은 이번이 처음이 아닙니다.

고등학교 게이머 대 훈련 된 외과의 사

2012 년 텍사스 의료 연구원 (University of Texas Medical Branch, UTMB)의 연구원은 가상 수술 도구를 사용하는 실험을 고안했습니다. 연구자들은 UTMB 주민들의 능력을 고등학생 및 대학생 게이머들의 능력과 비교하여 수술의 물리적 기능을 복제 한 로봇을 통제했으며, 또한 손 - 눈 조정, 통제에 대한 압박을 포함한 32 가지 범주의 기술을 측정했습니다 시간.

아래 비디오에서 실제 작동중인 테스트를 볼 수 있습니다.

연구에 따르면 고교 연령의 게이머 (하루 2 시간의 비디오 게임을 한 사람)는 대학에 다니는 게이머 (하루 4 시간의 비디오 게임을 한 사람)와 의학적 거주자 (경험이 적은 다른 두 그룹보다 게임).

그러나 연구자들이 그룹이 첫 번째 테스트에서 로봇 보조없이 복잡한 외과 기술을 수행 할 때 UTMB 거주자는 다른 실험 세트를 테스트 한이 실험에서 확실한 리더가되었습니다.

이 연구에서 수술을 위해 훈련받은 의료진은 의무 사로 잡힌 십대들의 부름에 찬성하여 제쳐두고는 안된다고 주장하지만 산과 부인과의 사미 카밀 (Sami Kilic) 부교수 겸 최소 침습 산부인과 의사 UTMB에서 - 그 결과는 외과 훈련에 대한 함의를 가지고 있다고 말한다.

"나의 아들, 탐욕스러운 비디오 게임 플레이어가 의학 대회에서 로봇 수술 시뮬레이터를 고를 때 처음으로이 연구에 대한 영감이 생겼습니다."라고 Kilic 박사는 설명합니다. "정식 교육을받지 않은 상태에서 그는 로봇을 작동시키는 데 필요한 기술 및 유형의 움직임에 즉시 적응했습니다."

그는 "오늘날 대부분의 의사들은 의과 대학에서 로봇 수술을 배운 적이 없지만 기술적으로 정교한 세계로 인해 시각적 공간 경험과 손으로 눈을 조정할 수있는 학생들을 보았을 때, 이 세대를 가르치십시오. "

PLOS One에 실린 이탈리아 로마에있는 연구원의 2013 연구는 Nintendo Wii를 사용하여 최소 침습 수술 (복강경 수술)을 수행하는 연수의 외과의를 준비하는 4 주짜리 교육 프로그램의 이점을 조사했습니다.

이 연구에서는 42 명의 대학원생이 검증 된 복강경 시뮬레이터를 사용하도록 훈련 된 후 Nintendo Wii로 교육을 받거나 Wii 교육을받지 않은 그룹으로 무작위 추출되었습니다.

Wii 그룹의 학생들은 4 시간 동안 1 시간, 1 주일에 5 일 동안 콘솔에서 테니스와 전투 게임을했습니다. 연구자들은 Wii 학생들이 표준 수술 시뮬레이터에서 계속 테스트를 거쳤을 때 컨트롤보다 높은 점수를 받았다는 사실을 발견했습니다.

그들은이 점수의 증가가 비디오 게임 훈련 체제에 의해 연마 된 개선 된 손과 눈의 협응에 기인한다고 생각하고, Wii는 "표준 외과 교육 이외에 젊은 복강경 검사자의 훈련에 도움이되고 저렴하며 재미있는 부분이 될 수 있다고 제안합니다 시뮬레이터와 수술실에서. "

외과 시뮬레이터 앱으로 훈련 완수

손목 조정을 향상시키기 위해 일반 비디오 게임을 사용하는 것 외에도 일부 외과 의사는 게임 시장 자체로도 나섰습니다. Jean Nehme, Andre Chow, Sanjay Purkayastha 및 Advait Gandhe는 "모바일 수술 시뮬레이터"앱인 Touch Surgery를 개발 한 영국계 외과 의사 팀입니다.

작동중인 앱을 보려면 아래 비디오를 재생하십시오.

생생하고 섬세한 터치 외과 (Touch Surgery)는 해부학 적으로 정확한 30 가지 외과 수술 시뮬레이션을 제공합니다. 각 작업은 일련의 단계와 결정 포인트로 나뉩니다.

"결정이 절개보다 훨씬 중요하다는 의견이 있습니다."Nehme는 영국 신문 The Guardian에 말했다. "당신이 자르기 전에 의사 결정과 그 다음에 오는 것을 확신 할 필요가 있습니다. 그것은 약 75%의 의사 결정과 25%의 기술 스킬입니다. 대화 형 학습 프로세스는 위험을 식별하는 데 도움을줍니다., 언제 당신이이 동맥을 알고 있어야합니다. "

이 응용 프로그램은 유럽의 근무 시간 지시에 따라 만들어졌으며 의사의 시간은 약 100 주에서 불과 40 분으로 줄었습니다. Touch Surgery 팀은 연수 의사가 필요한 경험을 얻지 못하게했습니다.

팀은 또한 환자가이 앱이 참조 된 절차를 이해하는 데 유용하며 다른 의사의 피드백을 적극적으로 반영한다고합니다.

"고위 컨설턴트는 허리 수술에 종종 같은 문제가 있다고 말했습니다."Nehme이 말했다. "특정 정맥은 항상 절단되어 출혈이 많이 발생했기 때문에 피하기가 매우 어려웠지만 엉덩이의 탈구가이 문제를 완전히 해결했음을 발견했습니다. 우리는 다른 사람들의 경험의 힘을 이용하기를 열망하고 있습니다. 공유하고 토론 할 수 있습니다. "

가상 현실 수술, 슈퍼 스매쉬 브라더스 훈련 또는 심지어 앱과 같은 이러한 접근 방법 중 어느 정도까지는 참신한 지위를 실행 가능한 보조 도구로까지 초월 할 수 있습니다.

확실하게 게임 기술은 그 어느 때보 다 비디오 게임의 틈새에서 더 이상 도달 할 수있는 장소로 이동하고 전문 게임과 수술 정확도간에 몇 가지 기술 세트가 겹치면이 두 분야에서 배울 수있는 더 많은 방법이있을 수 있습니다 서로에게서.

그러나 온라인 가상 세계 Second Life를 통해 교육을 중재 한 지난 몇 년간의 열풍은 참신함이 얇아 졌기 때문에 점점 더 약해졌습니다. Oculus Rift와의 통합은이 수술 및 다른 수술 게임 크로스 오버에 대한 관심을 강화시킬 수 있습니까? 아니면 비슷한 테이퍼링 궤적을 따르는 운명의 수술 보조 장치입니까?