Блог

Jul 19, 2023

Валидация совместной окулометрии виртуальной реальности в киберпространстве, дополненной почти реальной

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 10076 (2023) Цитировать эту статью 425 Доступ к данным о показателях В настоящее время большинство данных медицинских изображений, таких как изображения оптической когерентной томографии (ОКТ),

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 10076 (2023) Цитировать эту статью

425 Доступов

Подробности о метриках

В настоящее время большинство данных медицинских изображений, таких как изображения оптической когерентной томографии (ОКТ), отображаются на экране компьютера в двух измерениях. Достижения в области компьютерных информационных технологий способствовали увеличению объема хранения этих данных в электронной форме. Однако данные обычно обрабатываются только локально на месте. Чтобы преодолеть такие препятствия, было проверено приложение виртуальной реальности киберпространства (csVR), в котором интерактивные данные ОКТ были представлены одновременно в географически удаленных точках (Люцерн, Лондон и Барселона), где три оценщика независимо измеряли диаметры глазных ОКТ csVR. Всего было измерено 109 объектов, каждый по три раза, в результате чего было выполнено 327 измерений csVR. Небольшая средняя абсолютная разница в 5,3 мкм была обнаружена среди трех измерений объекта (стандартное отклонение 4,2 мкм, коэффициент вариации 0,3% по отношению к среднему размеру объекта). Несмотря на 5 часов онлайн-работы, csVR хорошо переносился и был безопасен. Цифровые данные ОКТ высокого разрешения можно удаленно и совместно обрабатывать в csVR. Благодаря csVR измерения и действия, дополненные пространственной аудиосвязью, могут выполняться последовательно практически в реальном времени, даже если пользователи географически расположены далеко друг от друга. Предлагаемая зрительно-слуховая система потенциально может еще больше повысить удобство цифровой медицины в плане точности CSVR и совместной медицины.

Эффективная и надежная передача медицинских данных необходима для интеграции цифрового контента в медицину. Поэтому цифровая медицина1 использует программное обеспечение и компоненты с алгоритмическим управлением для оценки здоровья человека, а также хранения и распространения полученных данных. В медицине система архивирования и передачи изображений (PACS)2 является примером системы архивирования и передачи изображений, основанной на цифровых компьютерах и сетях. Несмотря на то, что технология центрального PACS продвинулась вперед, основные эксплуатационные проблемы внедрения PACS во внутренней локальной сети (LAN) и, следовательно, связанные с этим затраты на обслуживание и устранение неполадок остаются3.

Концепция виртуальной реальности (VR) была задумана в 1960-х годах как возможный шлюз, через который пользователь может реалистично воспринимать синтетический контент4. С тех пор были разработаны сложные устройства виртуальной реальности, которые обеспечивают стереоскопическое погружение в созданную компьютером цифровую среду с использованием головных дисплеев (HMD)5. Такие системы виртуальной реальности широко используются в различных областях медицины, например, в терапевтических целях6,7,8, предоперационном моделировании9 и планировании10,11, а также в медицинском образовании12,13. Несмотря на большой успех, стали очевидны некоторые ограничения и проблемы, такие как удобная для пользователя реализация технологии VR и высокие технологические требования, особенно для графического представления сложного контента, что приводит к относительно высоким затратам на преимущественно изолированное решение. VR-опыт, адаптированный для одного пользователя14.

В последние годы оптическая когерентная томография (ОКТ) как неинвазивная технология визуализации поперечного сечения тканей человека стала золотым стандартом офтальмологической визуализации15,16. Традиционно изображения ОКТ отображаются на экране компьютера в двух измерениях, что приводит к пространственным и временным ограничениям на обмен ценной информацией. Сегодня возможности отображения изображений ОКТ были расширены с помощью VR17. Трехмерные модели ОКТ, созданные с помощью виртуальной реальности, были успешно восприняты и использованы в качестве подходящего цифрового интерфейса для улучшения отображения медицинских изображений18,19 в интерактивном режиме в условиях непрофессионалов и медицинских экспертов17,20,21. Эти качественные исследования очень важны для содействия переходу виртуальной реальности в медицинскую практику. Однако мы полагаем, что только точная навигация, которая также поддается количественной оценке и воспроизводится в виртуальной реальности, может повысить доверие к этой цифровой медицинской технологии. Таким образом, на макроуровне наша группа ранее показала с помощью измерений человеческого черепа, что VR является подходящей и действенной технологией для объединения цифрового мира с измерениями физического мира22.