Așa cum putem observa, evoluția tehnologiei și modul în care aceasta se dezvoltă este un fapt din ce în ce mai discutat de către omenire, dar și de… [310204]

1. [anonimizat], dar și de către marile companii care doresc să implementeze dispozitive de ultimă generație în viețile noastre.

[anonimizat]. Astfel, în anul 1835, Samuel Morse a [anonimizat] a depus un brevet de invenție al telefonului în anul 1876 [anonimizat] 1994, Internetul a putut fi folosit de către publicul larg.

Toate aceste tehnologii au avut în comun faptul că au reușit să stabilească o conexiune și o [anonimizat], mai ușor și gratuit. Probabil unul dintre cele mai importante beneficii produse de evoluția tehnologiei este reprezentat de transmiterea aproape instantanee a datelor, documentelor și al diverselor tipurilor de fișiere.

[anonimizat] a se putea realiza implementarea acesteia în domeniul medical și de a veni în sprijinul pacienților prin îmbunătățirea aparaturii de care aceștia au nevoie.

[anonimizat] 20 ani au reprezentat o schimbare majoră prin intermediul introducerii tehnologiei în acest segment. Astfel, [anonimizat], densitatea redusă a [anonimizat]-uri și a [anonimizat]. [anonimizat], imagini 3D [anonimizat], introducerea realității virtuale în lumea medicală.

Realitatea virtuală ([anonimizat]) are o istorie destul de redusă. Punctul de început a fost reprezentat în jurul anilor 1960, prin dezvoltarea unui echipament numit Sensorama Simulator. Acest echipament plasa utilizatorul în mijlocul unui câmp vizual și auditiv care avea rolul de a provoca utilizatorului senzația de a fi integrat în scenele prezentate în acest câmp vizual. Succesul acestui echipament a fost întâlnit doar în aplicații cu scop de divertisment. În jurul anilor 70, au apărut primele căști cu ecran integrat folosite în simulatoarele de aviație. Acest procedeu a [anonimizat], în special pentru piloții de avioane.

[anonimizat], prin apariția și a unor echipamente ce monitorizau și mișcarea mâinilor (mânuși prevăzute cu senzori), fiind folosite cu precădere în industria jocurilor.

[anonimizat] 1989, s-au folosit echipamentul de realitate virtuală pentru a simula o operație de transplant de tendon. În anul 1991, s-a realizat o simulare a [anonimizat] a crescut din ce în ce mai mult. Datorită remarcării numeroaselor beneficii pe care realitatea virtuală le-a oferit, au început să fie dezvoltate tot mai multe sisteme de acest tip. Sisteme cu afișaj de înaltă rezoluție, sisteme de urmărire și navigare au venit în sprijinul celor care urmau să devină medici, permitându-le să participe la tot mai multe simulări de operații și transplanturi.

Realitatea virtuală reprezintă interfața om-calculator, ce permite o vizualizare interactivă și controlul unor scene 3D, scene care se miscă cu o viteză suficient de mare pentru a simula o experiență senzorială similară experientelor trăite real. Tehnologia permite transformarea imaginilor obținute cu ajutorul echipamentelor medicale în modele 3D, ulterior fiind manipulate de către medici în diverse aplicații medicale. În medicina VR, observatorul poate explora corpul unui pacient dintr-o multitudine de vederi, modelele anatomice create pot fi dinamice, având diferite comportamente în funcție de acțiunile privitorului. Aplicațiile pot fi extinse pe o gamă foarte largă, fie că este vorba de operarea cu molecule și celule până la manipularea diferitelor organe ale sistemului uman.

Cele mai multe aplicații ale realității virtuale în medicină se regăsesc în cadrul studenților ce se pregătesc să devină viitori medici, respectiv al atlaselor medicale ce folosesc tehnologia VR pentru a veni în sprijinul celor care vor să aprofundeze anatomia corpului uman.

Ideea realizării acestui proiect, de a realiza o aplicatie a realității virtuale care ar putea fi implementata sala operatorie, provine în urma stagiului de practică, realizat prin intermediul unei burse Erasmus+, la o clinică de medicină nucleară din Pisa, Italia. În urma discuțiilor cu doctorii și tehnicienii clinicii din Pisa, doctorii și-au expus punctul de vedere și anume faptul că modul de a opera cu ajutorului ochelarilor de realitate virtuală ar aduce o serie de beneficii atât pentru ei cât și pentru precizia și calitatea operației. Integrarea imaginilor prelevate de echipamentele medicale, precum RMN-ul sau PET-ul, direct în cadrul ochelarilor VR ar permite medicilor să observe direct pe suprafața pielii pacientului exact zonele afectate de diverse maladii sau exact segmentele / organele anatomice afectate și care trebuie supuse diverselor intervenții. Astfel, se reduce timpul pierdut în care medicul își mută privirea de la corpul pacientului la calculatorul pe care sunt afișate imaginile și totodată având imaginile, rezultate în urma investigațiilor, expuse direct pe pacient conduce către o precizie crescută a inciziilor efectuate.

Decizia realizării acestui proiect a fost determinată de provocarea lansată de către medicii din clinica din Pisa, care au afirmat că acest următor pas în realitatea virtuală ar reprezenta un uriaș pas în ceea ce privește modul în care medicii vor opera pacienții. Un lucru important de luat în calcul, este reprezentat de faptul că, din surse neoficiale, ar exista companii care lucrează deja la implementarea acestui mod de utilizare al realității virtuale. Până în momentul actual, nicio operație nu a folosit echipamentele de realitate virtuală pe un pacient real. Reticența manifestată până în momentul actual pentru operarea pacienților care au nevoie de intervenții, este justificată din motive de siguranță, pentru că funcționarea unui astfel de sistem trebuie să fie ireproșabilă, în momentul când pe masa de operație nu se află un manechin, ci un pacient real.

Câteva lucruri esențiale care trebuie luate în calcul sunt reprezentate de diferențele dintre o situație reală a unei operații și o operație simulată. O operație simulată nu ține cont de prezența factorului uman, precum ar fi modificarea poziției corpului pacientului supus intervenției, datorită unor socuri resimțite, dar și de faptul că doctorul în timpul operației își schimbă frecvent poziția față de pacient, datorită schimbărilor de instrumentar ce se realizează sau din alte motive.

Astfel, pentru reușita acestui proiect se va încerca să se țină cont de absolut toți factorii care intervin în cadrul unei operații, urmărindu-se cum ar trebui să fie executat un echipament de realitate virtuală care poate fi integrat cu deplin succes în sala operatorie, in cadrul operațiilor cu pacienți reali.

2. SCurt istoric

Unul dintre oamenii care au avut o contribuție importantă în ceea ce privește implementarea realității virtuale a fost Morton Heiling, de profesie cameraman și producător de filme. În jurul anilor 1950, el a previzionat viitorul cinematografiei printr-o idee futuristă și anume de introducere a publicului într-o lume virtuală care activează toate simțurile umane.

„Morton’s Telesphere Mask” a fost denumit echipamentul patentat în anul 1960, iar scopul acestui echipament a fost de a reda sunet și televiziune stereoscopică. Viziunea lui Morton Heiling a fost, pe langă faptul de a vizualiza imaginea și a auzi sunetul unui film, ca utilizatorii să experimenteze senzații mai complexe, precum mirosul, prezența vibrațiilor sau a unui curent de aer.

După îndelungi cercetări, în anul 1962, Heiling a construit și a patentat „Sensorama machine”. Acest echipament reprezenta un fel de consolă de dimensiuni notabile, dotată cu un ecran 3D cu o deschidere largă a câmpului vizual, multiple boxe, un scaun dotat cu senzori de vibrație și un sistem de emanare a unor miresme. Astfel, utilizatorii echipamentului Sensorama erau translatați în diferite medii precum cel al unei călătorii cu motocicleta de-a lungul străzilor unui oraș.

Fig. x Imagini ale echipamentelor patentate de Morton Heiling: a) Telesphere Mask; b) Sensorama Simulator.

Heiling a încercat comercilizarea acestui echipament în cadrul lumii cinematografice, dar din nefericire, la acea perioadă, nimeni nu a prezentat vreun interes față de prototipul produs de el. În anii ce-au urmat industria cinematografică a ajuns să implementeze ideile acestuia, astfel au fost introduse experiențele cinematografice 4D și 5D.

Echipamentele de realitate virtuală au fost utilizate și în multiple studii de cercetare în domeniul medical. Unul dintre ele, realizat în anul 1988, face referire la studiul comportamentului unor copii cu autism când sunt puși față în față cu realitatea virtuală, prin observarea gradului de acceptare a echipamentului și totodată modul în care aceștia reacționează la confruntarea cu diferite situații.

Proiectul a reprezentat o colaborare între Universitatea de informatică din statul Carolina de Nord și două familii din comunitatea pentru tratamentul și educarea copiilor ce sufereau de autism.

Pe parcursul testelor, copii au fost rugați sa monitorizeze mișcările mașinilor sau să urmarească derularea diferitelor imagini create special pentru aceștia.

Fig. x Vizualizarea scenelor stradale în realitatea virtuală

Limbajul folosit pe parcursul testelor a fost unul cât mai simplificat, folosindu-se cuvinte de bază, precum: mașină, albastru, roșu și așa mai departe. Una din îngrijorările majore ale cercetătorilor a fost gradul de acceptare al copiilor, al unui echipament cu o formă ciudată, cu dimensiuni și o greutate notabilă.

Astfel, cu o săptămână inainte de testele propriu-zise, copiii au participat în diverse activități care implică purtarea unei căști, precum echitația.

Mai mult, pentru a evita procesul de marginalizare, frații și surorile copiilor au fost implicați și ei în cadrul testelor pentru a face mai ușoară sarcina de acceptare a căștii VR de către cei ce sufereau de autism.

Fig. x Copil cu deficiențe de autism folosind echipamentul de VR

Scopul primordial în cadrul primelor ședințe a fost acceptarea echipamentului de către copii și concentrarea atenției asupra imaginilor prezentare în mediul virtual. Cercetătorii, inițial, au rugat fiecare copil să identifice momentul de apariție al mașinilor și să menționeze tipul de culoare al vehiculului.

La prima încercare, copiii au acceptat purtarea echipamentului și totodată s-au lăsat introduși în cadrul scenelor. Unul din participanți a urmărit vizual mașinile și a identificat culorile într-un mod corect. La un moment dat, acesta a zis “ga” (s-a făcut referire la cuvântul de origine engleză “gone” care în traducere înseamnă plecat) atunci când mașina a dispărut după colț. Un alt participant la test a fost mult mai preocupat de întelegerea modului de proveniență a imaginilor. Astfel că de multiple ori, el a ridicat casca pentru a privi scenele pe ecranul din fața acestuia, iar apoi privea pe partea frontală a căștii pentru găsirea modului în care imaginile sunt proiectate în interiorul căștii. Astfel, pentru eliminarea distragerii atenției, a fost îndepărtat ecranul pe care cercetătorii vedeau exact câmpul vizual privit de către participanții la test.

Treptat, numărul, culorile si viteza de deplasare a mașinilor a fost modificată, iar copiii au fost plasați în 3 scene diferite pentru a determina dacă aceștia generalizează răspunsurile. Odată cu creșterea dificultății experimentului, au fost introduse mai multe sarciuni pentru a măsura nivelul de atenție dovedit de copii la schimbările din mediul virtual. Acestora li s-a cerut să se deplaseze în spațiul virtual și totodată să localizeze mai multe indicatoare cu mesajul „STOP”, apropriindu-se de ele.

Rezultatele experimentelor sunt următoarele:

Participanții cu deficiențe de autism au acceptat casca de realitate virtuală;

Participanții cu deficiențe de autism au realizat mișcări ale corpului în cadrul scenelor virtuale;

Participanții cu deficiențe de autism au răspuns similar la trei scene diferite, ceea ce conduce la realizarea unor studii mai amănunțite pentru a observa dacă aceștia au tendința de generalizare în diferite împrejurări;

Participanții cu deficiențe de autism au urmărit obiectele aflate în mișcare în cadrul scenelor, cu ambii ochi, prin rotația capului și a întregului corp;

Unii dintre participanții cu deficiențe de autism au localizat indicatoarele și s-au îndreptat înspre ele;

Ceilalți participanți au identificat indicatoarele, dar fără a se îndrepta înspre ele.

Oportunitatea introducerii acestui tip de tehnologie în rândul copiilor a reprezentat un pas important în explorarea potențialului pe care realitatea virtuală îl oferă prin întelegerea proceselor de percepție a persoanelor afectate de autism. Realitatea virtuală reprezintă o unealtă puternică în ceea ce privește întelegerea autismului, fiind un pas important spre ceea ce reprezintă ameliorarea acestui tip de afecțiune.

3. Stadiul actual

3.1 Echipamente de realitate virtuala

In ultimii ani, lumea realitatii virtuale a luat o amploare tot mai mare, iar majoritatea companiilor ce activeaza in domeniul tehnologiei de ultimul moment, au dezvoltat si au lansat propriile platforme de realitate virtuala. Conceptul de VR este unul fascinant prin simplul fapt ca „teleporteaza” utilizatorul intr-o alta lumea cu ajutorul puterii tehnologice. Astfel folosind doar un headset si un sistem de monitorizare a miscarilor, face ca senzatia resimtita in spatiul virtual sa fie atat de reala si intensa. Printre marii producatori care se ocupa in permanent de dezvoltatea conceptului de realitate virtuala, se remarca Oculus, cu principalul lor produs Rift, HTC si Valve care impreuna au dezvoltat Vive, Sony care a lansat Playstation VR sau Samsung care aduce imbunatatiri permanente produsului lor numit Gear VR.

Fig. x Utilizatorul unui headset VR

Echipamentele VR de ultima generatie se impart in 2 categorii principale: cele adresate utilizarii impreuna cu dispozitivul mobil (smartphone) si cele adresate utilizarii cu ajutorul unei conexiuni la un calculator.

Prima categorie, referitoare la headset-urile VR utilizate impreuna cu un smartphone, sunt alcatuite dintr-o carcasa de plastic ce contine niste lentile integrate. In interiorul carcasei, este un loc special destinat plasarii dispozitivului mobil. Rolul lentilelor este acela de crea efectul 3D prin rularea diferitelor scene pe ecranul smartphone-ului.

Fig. x Utilizatorul unui headset VR utilizat impreuna cu un smartphone

Aceste echipamente sunt accesibile publicului larg, costul unui astfel de produs fiind undeva sub 450 RON ($100). Acest cost redus se datoreaza faptului ca toata procesarea a realitatii virtuale este realizata de catre smartphone, fara a fi necesare vreo conexiune prin cablu. Din cauza faptului ca, smartphone-urile nu sunt dezvoltate special pentru VR, ele nu pot oferi cea mai buna calitate a imaginii si sunt net inferioare din punct de vedere al puterii de procesare si a calitatii comparativ cu echipamentele care sunt asociate cu un computer sau cele cu o consola de jocuri special gandita pentru VR.

Cea de-a doua categorie, referitoare la headset-urile pentru Oculus Rift sau HTC Vive, sunt conectate la un calculator sau la o consola de jocuri prin intermediul unor cabluri. Aceste cabluri ingreuneaza experienta realitatii virtuale din punct de vedere al mobilitatii. Avantajul acestor tipuri de headset-uri este calitatea exceptionala pe care utilizatorul o resimte. Utilizarea unui display dedicat in interiorul carcasei, a unor senzori de miscare amplatati tot in interior impreuna cu un sistem extern de monitorizare, imbunatatesc intr-un mod evident atat calitatea imaginilor cat si o sincronizare aproape perfecta a miscarilor.

Fig. x Utilizatorul unui headset VR utilizat impreuna cu o conexiune la calculator

Datorita calitatii oferite si a unei experiente exceptionale de realitate virtuala, pretul minim platit pentru un astfel de echipament este unul pe masura si anume peste 1800 RON ($400) la care se adauga pretul accesoriilor (telecomanda de control, gamepad) care este undeva in jur de 350-500 RON ($80 – $110). Mai mult de atat, pentru o rulare corecta a imaginilor 3D, aceste echipamente au niste cerinte minime ale calculatoarelor asociate destul de pretentioase.

3.1.1 HTC Vive

Echipamentul de realitate virtuala HTC Vive a fost realizat de catre compania HTC in colaborare cu producatorul renumit de jocuri Valve. Dispozitivul dispune de 32 senzori care ofera o posibilitate de monitorizare 360 de grade a miscarilor pozitiei capului. Frecventa cadrelor este impresionanta si anume de 90 Hz (90 cadre pe secunda), iar rezolutia display-ului integrat este de 2160×1200 de pixeli, ceea ce ofera o calitate excelenta a imaginilor, fara intarzieri nedorite. De asemenea, HTC Vive vine incorporat si cu o camera video de inalta calitate, astfel incat pot fi transpuse, cu usurinta, elemente din lumea reala in cea virtuala.

Fig. x HTC vive – vedere exterioara

Costul ridicat al acestui echipament, este justificat de grija pentru detalii. Astfel, pentru un confort sporit exista niste perne de suport pentru nas care pot fi interschimbabile in functie de fiecare utilizator, iar mai mult de atat, chiar si persoanele purtatoare de ochelari pot utiliza echipamentul cu usurinta.

Fig. x HTC vive – vedere interioara

Pentru o experienta completa de realitate virtuala, producatorul recomanda folosirea unui sistem audio integrat denumit de „Vive Deluxe Audio Strap”. Acest accesoriu se conecteaza cu usurinta la ochelarii de realitate virtuala, este ajustabil in functie de fiecare utilizator oferind o experienta 3D insotita de un sunet clar, de inalta calitate.

Fig. x accesoriu HTC vive – „The Vive Deluxe Audio Strap”

In concluzie, acest dispozitiv s-a bucurat de un real succes fiind declarat cel mai bun echipament de realitate virtuala al anului 2016 de catre cei de la Wareable Tech Awards, un wesbite recunoscut international in ceea ce priveste domeniul IT si tehnologiile de ultim moment. Pretul de baza pentru HTC Vive este de aproximativ 4000 RON ($899).

3.1.2 Oculus Rift

Oculus Rift este printre primele echipamente de realitate virtuala care a dat inceputul unei noi ere. Dezvoltat de catre Palmer Luckey, sponsorizat de catre platforma Kickstarster, Rift este un dispozitiv ce necesita o conexiune USB si una DVI. Producatorul afirma ca „Rift este ceva ce nu ai intalnit pana acum. Fie ca vrei sa vrei sa experimentezi jocul preferat, sa urmaresti un film sau sa te teleportezi catre o alta destinatie din coltul celalalt al planetei sau doar sa petreci timpul cu prietenii in mediul VR, te vei simti ca si cum ai fi acolo.”

Fig. x Oculus Rift

Rezolutia display-ului integrat este de 2160×1200 pixeli, cu o frecventa a cadrelor de 90 Hz si dispune de o deschidere a campului vizual la un unghi de 110 grade. Oculus dispune de un senzor de monitorizare a miscarilor capului utilizatorului, facand ca experienta 3D sa fie una completa.

Fig. x Oculus Senzor

Din punct de vedere al miscarilor si al gesturilor mainilor, producatorul a gandit un controller ergonomic si foarte util. Astfel, in timpul experientei virtuale, poti manipula si controla cu usurinta diferite obiecte ca si cum ar fi direct in mainile tale.

Fig. x Controller Oculus cu Touch

Din punct de vedere al cerintelor calculatorului la care este conectat echipamentul VR, producatorul recomanda o placa video de buna calitate, NVIDIA GTX 1060, un procesor minim Intel i5-4590 si o memorie minima de 8GB RAM. Pretul unui pachet Oculus ce include Headset-ul si Touch Controller-ul, ajunge aproximativ la 2700 RON ($599).

3.1.3 Google Daydream

Google a lansat recent propriul sau headset de realitate virtuala, care poate fi utilizat impreuna cu un smartphone. Mai mult de atat, conducatorul departamentulului Google VR, Clay Bavor a afirmat ca o intreaga echipa a pus bazele „Google Play of VR”, un magazin de aplicatii special concepute pentru realitate virtuala. Astfel aplicatii precum YouTube, Street View, Play Movies, Google Photos vor avea aplicatii special concepute pentru a putea fi folosite impreuna cu headset-urile de realitate virtuala.

Fig. x Headset Google Daydream

Google Daydream este gandit pentru a functiona cu smartphone-uri ce folosesc sistemul de operare Android, ce au un ecran de preferat Full HD 1920×1080 pixeli, un procesor de ultima generatie capabil sa redea cel putin 60 de cadre pe secunda.

Din punct de vedere al design-ului, cei de la google isi doresc sa iasa din randul competitiei, prin folosirea unei carsase de metal si platic dur. Astfel, ei mizeaza pe utilizarea unui material textil, moale si de buna calitate.

Fig. x Headset Google Daydream

Google Daydream vine insotit de un controller dotat cu mai multi senzori (senzor pe 9 axe IMUs) pentru a fi folosit in cadrul jocurilor sau a navigarii prin meniul telefonului fara ca utilizatorul sa fie nevoie sa isi dea headset-ul jos de pe cap pentru a putea naviga pe telefon. Pretul pentru un astfel de dispozitiv este unul redus, de doar 350 RON ($79).

3.2 Software-uri de realitate virtuala

3.3 Aplicatii cu scop didactic care utilizeaza realitatea virtuala

In ultimii ani au existat și vor exista aplicații ale realității virtuale referitoare la educația și practica medicală.

Sistemul educațional din Danemarca, folosește un echipament VR pentru a stabili gradul de pregătire al studenților de la medicină. Astfel, a fost dezvoltat un echipament de tip simulator al unei operații video-asistate toracice. Datorită faptului că, cancerul este una din cele mai întâlnite maladii ale lobilor plămânilor, scopul principal al acestui echipament VR este de a veni in sprijinul viitorilor medici care se vor confrunta cu intervenții de tipul lobectomiei pulmonare.

Acest tip de pregătire este unul eficient, accelerându-se procesul de învățare, iar decursul unei intervenții se memorează mult mai eficient datorită implicării directe a studentului. Astfel, cercetătorii afirmă faptul că competențele chirurgicale se dobândesc mult mai ușor și rapid datorită acestui tip de echipament. Beneficiul principal este mediul în care se desfășoară tot procesul, fiind unul lipsit de riscuri. În al doilea rând, faptul că prin repetarea periodică a unui tip de intervenție, conduce la reducerea timpului procedurii când este vorba de un pacient real. Odată ce studentul evoluează din punct de vedere al pregătirii profesionale, simulatorul se poate adapta cerințelor, prin creșterea nivelului de compexitate si totodată prin apariția spontană a diverselor provocări menite să îmbunătățească nivelul concentrării în condiții de presiune accentuată.

De asemenea, flexibilitatea de care dă dovadă echipamentul VR permite introducerea diverselor modele anatomice, specifice diverselor intervenții chirurgicale, astfel studentul își poate dezvolta abilitățile și poate acumula o vastă experiență inainte de a face pasul spre un pacient.

Prima versiune a acestui echipament a fost prezentată, in anul 2014, la conferința Europeană dedicată intervențiilor toracice. În urma părerilor obținute la această întâlnire, au fost realizate retușuri în ceea ce privește modelele anatomice, instrumentarul dar și criteriile de evaluare. Procedura ce trebuie urmată de fiecare participant este urmatoarea: prima parte este cea de prezentare a instrucțiunilor a pașilor procedurali pentru simularea lobectomiei pulmonare și de acomodare cu simulatorul, timp de 15 minute. Participanții au dreptul de a cere instructorului detalii referitoare la manipularea echipamentului, precum interschimbarea instrumentelor de lucru. Urmează partea propriu-zisă a intervenției simulate, participanții având dreptul la două încercări, cu o pauză de 5 minute între acestea. Instructorul se află permanent în prezența studentului, însă fară a interveni. Simulatorul înregistrează automat toate operațiile efectuate și își calculează parametrii care indică nivelul de pregătire.

Fig. x Echipamentul de realitate virtuală LapSim®

Simulatorul este prevăzut cu diferiți parametrii pentru testarea performanețelor participantului pe durata intervenției chirurgicale. Acești parametrii îi includ atât pe cei standard, precum ar fi durata totală a procedurii, nivelul de sângerare sau monitorizarea activității mâinilor, cât și pe cei specifici fiecărei proceduri, în acest caz parametrii specifici lobectomiei pulmonare.

Fig. x Imagini preluate în timpul testului de lobectomie

Parametrii folosiți de către sistemul danez, în evaluarea abilităților participanților, în ceea ce privește intervenția de lobectomie pulmonară sunt:

Timpul total al procedurii;

Lungimea căii instrumentului stâng;

Lungimea căii instrumentului drept;

Unghiul instrumentului drept;

Unghiul instrumentului stang;

Numarul de schimbări ale instrumentelor;

Pierderea sângelui (măsurată în mL);

Mărimea cicatricelor vaselor al lobului mijlociu;

Mărimea cicatricelor vaselor al lobului superior;

Mărimea cicatricelor bronhiei către lobul mijlociu;

Mărimea cicatricelor bronhiei către lobul superior;

Mărimea cicatricelor ale lobului mijlociu;

Mărimea cicatricelor ale lobului superior;

Numărul vaselor sanguine divizate;

Numărul de capsări pe suprafața lobilor;

Numărul structurilor capsate fără a îndepărta banda galbenă;

Numărul de distrugeri are bronhiei înainte de capsare;

Numărul reîncărcărilor incorecte ale capsatorului folosit pentru bronhie;

Numărul reîncărcărilor incorecte ale capsatorului folosit pentru vasele sanguine.

În funcție de parametrii stabiliți mai sus, se realizează trierea participanților, rezultatele acestora determinând dacă au trecut sau au eșuat testul. În majoritatea cazurilor, majoritatea participanților nu reușesc să treacă testul de prima dată, deoarece gradul de acomodare cu simulatorul este încă destul de redus.

Echipamentul generează instantaneu rezultatele parametrilor, eliminându-se subiectivismului ce poate fi generat de un supervizor uman. Fiecare intervenție al fiecărui participant este stocată în baza de date, pentru a se observa evoluția în timp a îndemânării studenților.

Tradiționalele metode de învățare s-au dovedit ineficiente de-a lungul anilor, de aceea noile standarde recomandă includerea unei perioade de învățare pe un echipament de VR, pentru a demonstra faptul că studenții îndeplinesc cerințele de bază și se pot descurca, fară îndrumare, în cadrul unei intervenții pe un pacient real.

O altă aplicație, ce vine in sprijinul sistemului educational, este vizualizarea 3D detaliată pentru o întelegere mai bună a structurii organelor anatomice. Cu ajutorul unei perechi de ochelari de realitate virtuală, de tip Occulus, s-a realizat vizualizarea a unuia dintre cel mai important organ al sistemului uman și anume inima. Modelul 3D a fost creat în urma reconstrucției imaginilor prelevate de echipamentul RMN.

Fig. x Modul de vizualizare a unui model 3D cu ajutorul Headset-ului Oculus

Software-ul care a permis realizarea vizualizării modelului 3D este Mimics unde au fost realizate prelucrări asupra miocardului și apoi a fost convertit într-un fișier stereolitografic (STL).

Echipamentul permite observatorului să dețină controlul asupra modelului miocardic, analizându-se defectele prezente pe suprafața acestuia.

În concluzie, se poate observa faptul că sistemul educational din toata lumea se foloseste de implementarea noile tehnologii, ce vin în sprijinul celor ce se pregătesc să devină viitori medici, cu ajutorul atlaselor accesate pe computer ce utilizează modele anatomice 3D sau cu ajutorul intervențiilor simulate și în același timp de a pune un accent din ce în ce mai mare pe norme de securitate și protejare al pacientului.

3.4 Stadiul actual in sala operatorie

Stadiul actual al realității virtuale utilizate în sala operatorie este reprezentat foarte precar, majoritară fiind reprezentarea prin imaginile de o rezoluție înaltă, de reconstrucția unor modele sau imagini 3D în urma prelevării imaginilor 2D de către echipamente precum CT sau RMN respectiv prezența unui echipament dotat cu un display pentru afișajul elementelor de realitate augmentată.

În ultima perioadă, tehnologia numită „realitate augmentată” a luat amploare în țările asiatice, precum China și Japonia, venind în sprijinul medicilor care pot urmări in timp real date prelevate înainte de procedura de operație, pe un monitor atașat echipamentului din sala operatorie. Aplicabilitatea acestor tipuri de afișaje se dovedesc a fi un bun sprijin pentru medici și totodată s-a constatat o îmbunătățire a sigurantei, acuratetei si a eficientiei operatiilor.

Componentele actuale ale unui sistem prezent în sala operatorie sunt prezentate in figura de mai jos.

Fig. x Sistemul de afisaj al blocului operator

Principalul element al blocului operator este reprezentat de display-ul LCD al cărui scop este de a afișa imaginile prelevate înainte de procedura operatorie și totodată afisarea imaginilor inregistrare in timp real in timpul operatiei.