Introducción a la tecnología de realidad virtual
Un sistema de realidad virtual es un sistema virtual informático que se puede crear y ampliar arbitrariamente sin interferencias externas y puede proporcionar a los operadores una experiencia realista y sensaciones cognitivas. Tiene características técnicas como percepción, inmersión, interacción y concepción, lo que permite al operador interactuar con objetos o elementos en este entorno virtual con los equipos y herramientas necesarios, y luego obtener de manera integral diversa información espacial y lógica contenida en el entorno virtual. información.
1. Estado de la investigación de la tecnología de realidad virtual en el desarrollo médico
1.1 Estado de desarrollo temprano de la tecnología de realidad virtual en la investigación médica
Ya en la década de 1980, American Los investigadores médicos comenzaron por primera vez a investigar sobre imágenes virtuales del cuerpo humano. Diseccionaron un cadáver masculino y uno femenino respectivamente y escanearon digitalmente las partes anatómicas. Comprimieron y organizaron los datos obtenidos para crear el primer "humano digital" del mundo. El operador puede realizar cualquier anatomía del "humano digital" en el monitor de la computadora y puede ampliar parcialmente la imagen del cuerpo humano. En la década de 1990, el Instituto de Tecnología Médica de la Universidad de Hamburgo en Europa creó un atlas virtual del cuerpo humano en 3D para la investigación docente en visualización 3D. Los estudiantes pueden realizar libremente diversas operaciones en el espacio tridimensional del cuerpo humano. En 1999 apareció en Internet la "disección virtual de ranas". Desde el siglo XXI, con el rápido desarrollo de la tecnología informática, la tecnología de realidad virtual se ha utilizado de forma relativamente madura en la medicina.
1.2 Aplicación de la tecnología de realidad virtual en la investigación médica
La tecnología de realidad virtual tiene muchas aplicaciones prácticas en el campo médico Actualmente, los sistemas virtuales más utilizados incluyen: Cirugía virtual Simulación Formación. , diagnóstico virtual de medicina interna, masaje tradicional chino, fisioterapia y recuperación deportiva, simulación y enseñanza médica hospitalaria digital, etc.
2. Aplicación de simulación biomédica
2.1 Aplicación de la tecnología de realidad virtual en la enseñanza médica
La tecnología de realidad virtual puede realizar diagnósticos y tratamientos médicos personalizados, que son realistas Se espera que diferentes regímenes de tratamiento respondan de manera diferente en humanos. En comparación con los juicios subjetivos tradicionales, varias pruebas de diagnóstico y tratamiento en cuerpos humanos virtuales que no se pueden realizar en personas reales se pueden analizar y juzgar científicamente en función de los datos de tratamiento obtenidos y las reacciones del cuerpo humano, y un diagnóstico y tratamiento más racional, real y factible. se puede hacer. El sistema de simulación de cirugía virtual puede crear un entorno quirúrgico virtual basado en diversa información y datos de imágenes médicas, y establecer un modelo 3D en el entorno virtual para diseñar la ubicación y el ángulo de la incisión, y ensayar el proceso quirúrgico a partir de esto, los posibles problemas que puedan surgir. Los problemas que surgen durante el proceso quirúrgico se pueden predecir con anticipación y se pueden tomar medidas correctivas para mejorar la tasa de éxito de la cirugía. Con este sistema virtual, los médicos pueden tomar decisiones más razonables y formular planes y métodos quirúrgicos, reducir las diversas lesiones y daños causados a los pacientes por la cirugía y mejorar la precisión para juzgar con precisión la ubicación de las lesiones, para diversas operaciones quirúrgicas y de medicina interna complejas. son muy eficaces para ayudar al juicio.
Invertir en costosos sujetos y equipos experimentales es una carga enorme para las instituciones de investigación médica. Mediante el establecimiento y aplicación de sistemas de cirugía virtual, no solo se puede reducir en gran medida la carga económica de las instituciones de investigación médica, sino también la. El tiempo de investigación científica se puede acortar eficazmente. El tiempo de formación quirúrgica del personal. El sistema de capacitación en cirugía virtual puede proporcionar un entorno virtual inmersivo y su efecto de restauración realista puede hacer que el proceso de capacitación sea consistente con la cirugía real, lo que permite a los investigadores científicos obtener la sensación real de la cirugía real.
Además, en las actividades docentes de las universidades de medicina, el sistema de realidad virtual no está restringido por muchos factores como muestras, lugares, tiempo, etc., por lo que las actividades docentes se pueden realizar en cualquier momento y lugar como sea posible. necesario Reducir los costos de enseñanza y al mismo tiempo lograr buenos resultados docentes. En la actualidad, algunos sistemas de realidad virtual desarrollados específicamente para la formación, las prácticas y la investigación médica tienen un grado muy alto de simulación, y su superioridad y efecto son incomparables con las actividades docentes tradicionales.
2.2 Aplicación de la tecnología de realidad virtual en la investigación de fármacos
La tecnología de realidad virtual puede macroscopizar el mundo microscópico en la investigación de fármacos.
Al ampliar las moléculas químicas en el mundo microscópico al tamaño que se puede observar a simple vista, el personal técnico y de investigación científica puede ver vívida y claramente todo el proceso de reacciones químicas de varias fórmulas de medicamentos en diferentes condiciones, de manera conveniente y efectiva. ciclo de desarrollo de fármacos, realizar con precisión análisis farmacológicos de fórmulas de fármacos y mejorar la fiabilidad de las funciones de los fármacos. Por ejemplo, los investigadores médicos estadounidenses han propuesto utilizar la tecnología de realidad virtual para realizar la llamada investigación de "ubicación molecular". Los investigadores del equipo del proyecto están utilizando este método para desarrollar la síntesis de fármacos contra el cáncer.
2.3 Aplicación de la tecnología de realidad virtual en la medicina de rehabilitación
Los sistemas de realidad virtual también se utilizan ampliamente en el tratamiento de rehabilitación, reflejándose principalmente en los siguientes aspectos: déficit de atención, espacial. Se han obtenido buenos efectos de rehabilitación. logrados en áreas como el deterioro sensorial y el deterioro de la memoria. Al simular una variedad de escenarios de tratamiento diferentes y establecer varios planes de tratamiento de estimulación, la tecnología de realidad virtual permite a los pacientes someterse a un tratamiento de rehabilitación en un entorno de tratamiento seguro y eficaz.
3. Desafíos que enfrenta la tecnología de realidad virtual
En el campo médico, el nivel de investigación de la realidad virtual y tecnologías relacionadas se encuentra actualmente en un nivel relativamente bajo en mi país e incluso en otros países. alrededor del mundo. Las principales dificultades que enfrentamos actualmente son: no existen estándares de evaluación relevantes para el tratamiento y los estándares de evaluación, y la interactividad y facilidad de uso del sistema de aplicación aún no son perfectas. La relación coste-rendimiento del equipo del sistema de realidad virtual y sus periféricos está desequilibrada y el equipo es relativamente caro, lo que da como resultado que la oportunidad para aplicaciones a gran escala aún no esté lo suficientemente madura.
4. Perspectivas de la tecnología de realidad virtual en aplicaciones médicas
El contenido de investigación de la tecnología de realidad virtual involucra muchas áreas temáticas como la inteligencia artificial, los gráficos por computadora, el control inteligente y la psicología. producto de la intersección e integración de conocimientos de muchas disciplinas afines. Sin embargo, debemos ver racionalmente que, aunque la tecnología de realidad virtual tiene amplias perspectivas de aplicación y un gran potencial técnico, la tecnología de realidad virtual todavía está en su infancia y todavía quedan muchos problemas teóricos y obstáculos técnicos sin resolver, que constituyen las direcciones actuales de investigación y desarrollo. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, seguramente podremos superar estas dificultades en un futuro próximo y permitir que la tecnología de realidad virtual haga mayores contribuciones en el campo médico.
Sin embargo, existen infinidad de software de simulación virtual en el mercado. ¿Qué tipo de software de simulación virtual debería elegir? A través de visitas a muchas escuelas de medicina, el software "Hongpingguo" es la opción más adecuada. Tiene tecnología y equipos avanzados, superando con creces a sus pares, y es la mejor opción para los experimentos de las escuelas de medicina modernas. El software "Hongpingguo" es Henan Hengping. Maochuangyuan Technology Co., Ltd., sus principales productos incluyen una plataforma de experimentos de enseñanza de simulación virtual de ciencia funcional, un sistema de enseñanza de simulación virtual de morfología microscópica de ultra alta definición, un sistema integrado de entrenamiento de pensamiento clínico de medicina tradicional china y occidental, un sistema de anatomía humana tridimensional, y sistema de formación en diagnóstico por imágenes, sistema de formación tridimensional de enfermería, etc., que cubren básicamente todas las carreras de medicina. Esta serie de productos ha sido ampliamente utilizada en más de 200 escuelas, respondiendo al llamado del Ministerio de Educación de crear una nueva era de ". cursos de oro” y la mejora de la calidad y la eficiencia promueven el desarrollo de la construcción disciplinaria.