در آینده فناوری واقعیت افزوده (Augmented Reality) جراحی مغز، جراحی ترمیمی، رادیولوژی و تصویربرداری تشخیصی را متحول خواهد کرد. واقعیت افزوده که به محاسبات فضایی (spatial computing) نیز شناخته می‌شود فضای فیزیکی و دیجیتال را با هم ادغام می‌کند. AR در کنار فناوری واقعیت مجازی (Virtual Reality) و واقعیت ترکیبی (Mixed Reality) نویدبخش تحول در همه صنایع از جمله آموزش پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی و حتی ساختمان‌سازی است.
تاریخچه‌ی واقعیت افزوده
اگرچه فناوری واقعیت افزوده به تازگی به یکی از فناوری‌های موردتوجه تبدیل شده است اما مدت‌ها است که این مفهوم وجود داشته است. در سال ۱۹۶۵ میلادی، رابرت من (Robert Mann) نخستین سامانه‌ی مجازی را در حوزهی پزشکی معرفی کرد. این سامانه در راستای انجام بهترین جراحی برای یک بیماری ارتوپدی مورداستفاده قرار می‌گرفت. همچنین یک محیط آموزشی مجازی برای رزیدنت‌های تخصص ارتوپدی فراهم می‌کرد.
در دهه‌ی۱۹۶۰، نخستین شبیه‌ساز با تصاویر سه‌بعدی طراحی شد. پس از آن، در اواخر دهه‌ی ۱۹۸۰، نمایشگر سربند (head-mounted display) برای تجسم واقعیت مجازی در حوزهی پزشکی معرفی شد. بیش از یک دهه بعد، نخستین برنامه‌های پیشرو در آموزش پزشکی برای انجام برخی جراحی‌ها استفاده شد. سپس فناوری واقعیت مجازی و واقعیت افزوده به صورت ترکیبی در دسترس قرار گرفت. اگرچه مفهوم واقعیت افزوده در دهه‌ی ۱۹۶۰ معرفی شد اما در دهه‌ی ۱۹۹۰ روی کار آمد. با AR فصل جدیدی از پزشکی آغاز شد.
امروزه هدست واقعیت افزوده اطلاعات زیادی برای پزشکان و جراحان فراهم می‌کند. پزشکان در طول روش‌های مداخله‌ای (interventional procedure) همچون سی‌تی اسکن (Computerized Tomography) و ام‌آرآی (MRI) با کمک AR به صورت همزمان به اطلاعات موردنیاز دسترسی دارند.
کاربردهای واقعیت افزوده
واقعیت افزوده به عنوان روشی ارزشمند برای آموزش دانشجویان به شمار می‌آید. کاربردهای اصلی AR در آموزش پزشکی شامل نمایش مکانیسم‌های فیزیولوژی بدن در دو بعد فضایی و زمانی، تجسم سه‌بعدی یا چهاربعدی ساختارهای پیچیده آناتومی بدن می‌شود.
آینده‌ی پزشکی و سلامت دیجیتال با کمک AR با یکدیگر ترکیب می‌شوند. گروه‌های پژوهشی برای جراحی‌های مغز و ترمیم رگ‌های خونی با شرکت‌های واقعیت افزوده همکاری می‌کنند.
AR چگونه جراحی مغز را متحول می‌کند؟
برداشتن تومورهای مغزی توسط جراح با کمک فناوری واقعیت افزوده با دقت بیشتری انجام می‌گیرد. جراح به طور همزمان تصویر مغز بیمار را مشاهده می‌کند و با کمک جزییات و اطلاعات بیشتر، جراحی مغز را انجام می‌دهد. در ویدیوی زیر جراح با فناوری واقعیت افزوده می‌تواند محل برش جمجمه‌ی بیمار را با دقت بسیار شناسایی کند و برش جمجمه (Craniotomy) را انجام دهد. شرکت آمریکایی واقعیت افزوده Magic Leap با همکاری شرکت آلمانی فناوری پزشکی Brainlab نوید کاربرد AR در جراحی‌ها و تصویربرداری پزشکی را می‌دهند. این دو شرکت با معرفی یک سیستم‌عامل، واقعیت افزوده را با مدیریت داده، محاسبات ابری، تجسم و نرم‌افزار پیش پردازش داده ترکیب کردند.
مشاهده‌ی داخل بدن با AR
Ian Watts و Michael Fiest دانشجویان علوم رایانه دانشگاه آلبرتا، سامانه‌ای به نام ProjectDR توسعه داده‌اند. این سامانه به سرپرستی Pierre Boulanger و Greg Kawchuk اساتید دانشکده علوم و توانبخشی پزشکی اجرا شده است. سامانه‌ی ProjectDR تصاویر سی‌تی اسکن و ام‌آرآی را در بدن خود بیمار به نمایش می‌گذارد. تصویر با حرکت بیمار جرکت می‌کند. این ویژگی به پزشک کمک می‌کند تصویر اعضای داخلی بدن را از جهات مختلف مشاهده کند. این سامانه در حوزهی آموزش، برنامه‌ریزی پیش از عمل جراحی (surgical planning)، لاپاراسکوپی، فیزیوتراپی و افزایش دقت جراحی کاربرد دارد. از سوی دیگر، قابلیت نمایش جداگانه‌ی تصاویر از جمله رگ‌های خونی، با توجه به نیاز پزشک یکی دیگر از ویژگی‌های مهم این سامانه به شمار می‌آید.
مشاهده‌ی بافت‌ها و ترمیم رگ‌های خونی با AR
گروهی از پژوهشگران بیمارستان سنت مری (St. Mary) کالج سلطنتی لندن (Imperial College London) برای نخستین بار با واقعیت ترکیبی و هدست هولولنز مایکروسافت (HoloLens) جراحی ترمیمی اندام پایین‌تنه را انجام دادند. آن‌ها با کمک واقعیت ترکیبی، به ترمیم رگ‌های خونی پرداختند. پژوهشگران با هدست هولولنز، مکان دقیق استخوان‌ها و رگ‌های خونی و در نتیجه مکان دقیق ترمیم رگ را شناسایی کردند. این فناوری زمان جراحی را کاهش و دقت آن را افزایش می‌دهد. پنج عمل جراحی ترمیم رگ خونی با کمک این روش انجام شد و پزشکان نتیجه‌ی مطلوبی از همه جراحی‌ها گزارش کردند. برای نمونه پای یک مرد ۴۱ ساله در اثر تصادف آسیب دیده بود و با کمک جراحی و واقعیت ترکیبی، عمل جراحی ترمیم رگ خونی انجام شد.