جریان IT در شریان صنعت پزشکی

تألیف : مهدی صنعت جو

حقوق این مقاله برای ماهنامه تخصصی شبکه در سایت انیمیشن دیتا محفوظ است.

پنج کمک کامپیوتر به صنعت پزشکی و مراقبت های بهداشتی

                                                                  
امروزه با توسعه جوامع بشری و نیاز بیشتر انسانها به دریافت خدمات درمانی و بهداشتی ، پزشکان دیگر نمی توانند فقط با تکیه بر توانایی شخصی خود و همکارانشان و حتی با کمک ابزارهای مرسوم به انجام وظایف شان بپردازند. آنها به چیزی فراتر از آنچه تاکنون در دسترس داشته اند ؛نیاز دارند. فناوری دیجیتال همپای سایر فناوری ها راهکارهای مناسبی را در اختیار متخصصان حوزه پزشکی قرار داده است تا آنها را در مراحل مختلف ،  از آموزش دانشجویان و کارکنان گرفته تا تشخیص ، تصمیم گیری و درمان بیماری یاری می دهد. آنچه امروز پزشکان در اختیار دارند با گذشته تفاوت های اساسی دارد و آنچه در آینده در اختیار خواهند داشت به مراتب از امکاناتی که امروز در اختیار دارند ؛کاراتر خواهد بود . استفاده از بیماران مصنوعی و  مراکز آموزشی پیشرفته برای قرار دادن کارآموزان پزشکی در یک محیط امن با بهره وری بالا  ، ایجاد امکانات لازم بمنظور تسهیل روند درمان و  کاهش استرس پزشکان و بیماران  ، افزایش سرعت و سهولت دسترسی پزشک و بیمار به یکدیگر ، افزایش توانایی پزشکان و جراحان در تجسم آسیب دیدگی یک بیمار و دهها مورد دیگر نتایج ورود فناوری دیجیتال به حوزه پزشکی است. در شماره 103 مجله شبکه و در مقاله « فناوری دیجیتال و درمان آنفولانزا »  به نمونه هایی از کاربردهای  فناوری دیجیتال در حوزه پزشکی و سلامت پرداختیم .در آن مقاله  به برخی از استفاده های این فناوری در زمینه کنترل بیماری آنفولانزای نوع A اشاره شد و کاربردهایی نظیر  ارتباط مراکز درمانی و دولتی با یکدیگر برای  تبادل داده ها ، نظارت و شناسایی مبتلایان و حتی پیش بینی حرکات بعدی ویروس مورد توجه قرار گرفت. در نوشته پیش رو به کاربردهای دیگری از فناوری دیجیتال در دنیای پزشکی می پردازیم . این کاربردها در  پنج گروه گنجانده شده اند . برخی موارد را که خواننده با آنها آشناتر است بطور مختصر بیان می کنیم تا فرصت را برای پرداختن به موارد دیگر از دست ندهیم. برحسب نیاز مثالهایی نیز مطرح شده است. - مهدی صنعت جو



مطلب نخست - آموزش

آموزش در دو  حوزه  هوانوردی و پزشکی با خطرهای فراوانی همراه است  و در این موارد معمولاً یک اشتباه  نا بجا مساوی با مرگ خواهد بود . در هوانوردی ،  این کارآموز است که کشته می شود ؛اما در پزشکی  این بیمار زیر دست کارآموز است که اگر بدشانس باشد به دنیای دیگر سفر خواهد کرد.مورد دوم کمی دلخراش تر است زیرا قربانی تقریباً هیچ تقصیری در این بین ندارد.
برای نجات بیماران می توان راه های زیادی را پیشنهاد داد که بهترین این راهها دور کردن کارآموزان پزشکی از بیمار است ؛  دست کم تا مدتی که این کارآموزان راه و روش درمان یک بیمار را یاد بگیرند. استفاده از روشهایی غیر از بکارگیری نمونه های زنده  برای آموزش کارآموزان کاری عاقلانه است.
 در این راه کامپیوتر و سیستمهای دیجیتال می توانند کمک فراوانی کنند تا انسانهای بیشتری زنده بمانند و در هزینه ها هم صرفه جویی شود! واقعیت مجازی ، استفاده از بیماران مصنوعی و نیز Mixed Reality ،  سه موردی هستند که می توان از آنها در امر آموزش مفاهیم پزشکی و افزایش مهارت عملی دانشجویان پزشکی  بهره برد.

شکل 1 : یک بیمار مصنوعی در اتاق عمل ؛ این نمونه بخوبی فیزیولوژی و رفتار یک بیمار را شبیه سازی می کند .


الف : واقعیت مجازی

واقعیت مجازی (virtual reality ) فناوری کاملاً شناخته شده ای است و کاربردهای فراوانی در صنعت ، سرگرمی و هنر دارد. پزشکی هم از جمله حوزه هایی است که VR بخوبی در آن قابل استفاده است. اگر کاربرد VR را در درمان بیماران کنار گذاریم ، به کارگیری در زمینه آموزش پزشکان و پرستاران یکی از کاربردهای جالب توجه این فناوری است. تعلیم و آموزش دانشجویان و کارآموزان با این سیستم بسیار ساده و مطمئن است و به این روش بیماران هم نفس راحتی می کشند؛ زیرا از دست دانشجویان کارناآزموده در امان خواهند بود . در یک تمرین متکی بر VR می توان سناریوهای مختلفی را گنجاند و با این روش دانسته های شخص را به چالش کشید. با پیشرفت فناوری تصویرسازی و ارائه نرم افزارها و سخت افزارهای قدرتمند گرافیکی و نیز بهبود سایر ملزومات یک سیستم VR ، کارآیی این روش بیش از پیش شده است.
از جمله مشکلات یک سیستم VR در زمینه آموزش پزشکی در گیر نبودن برخی از حواس بخصوص حس لامسه است . راهکارهای مختلفی برای رفع این نواقص ارائه شده که هنوز هیچ یک از آنها آنچنان که باید کارآمد نبوده است. ارائه حس لامسه برای یک کارآموز پزشکی ، یکی از حیاتی ترین موارد است و نبود آن مشکلاتی را ایجاد می کند. استفاده از سیستم های مبتنی بر Haptic راه حلی است که دنبال می شود و تاکنون انواع مختلفی از آن در سیستم های VR  مورد استفاده قرار گرفته است.
 

ب : بیماران مصنوعی

بهره گیری از ماکت انسان از جمله راهکارهای مورد استفاده در زمینه آموزش پزشکی بوده و هم اکنون بعنوان یک روش آموزشی مطمئن مورد استفاده قرار می گیرد. این ماکتها با استفاده از سیستم هایی نظیر  سیستم های الکترونیکی ، کامپیوتری و مکانیکی  می توانند رفتار بدن یک بیمار را تقلید و شبیه سازی کنند. استفاده از این مدلها در امر آموزش  روش مناسبی است و محدودیتهای روشهایی نظیر VR را ندارد . از چنین بیمارانی  علاوه بر آموزش دانشجویان  می توان برای  آموزش استفاده از تجهیزات جدید پزشکی ، مراقبت از بیماران و نیز آموزش تکنیک های اضطراری  بهره برد .

HPS از شرکت METI یکی از نمونه های موجود در این زمینه است.HPS یک بیمار مصنوعی است که توسط  شرکت METI و بطور اختصاصی برای آموزش و تمرین بیهوشی  و مراقبت های ویژه طراحی شده است ( شکل 1 ). تفاوت HPS با سایر شبیه سازهای موجود این است که کاملاً خودکار بوده ، خصوصیات سطح بالایی را از خود نشان داده  و طیف وسیعی از علائم حیاتی را از خود بروز می دهد که توسط دستگاه ها و کارآموز قابل ردیابی و نظارت هستند.

HPS سیستم فیزیولوژی ، قلبی و عروقی ، تنفسی و  عصبی بدن را مدلسازی می کند ؛ مردمک چشم آن در پاسخ به نور بطور خودکار گشاد و تنگ می شود ؛  داروهای تجویز شده را تشخیص می دهد و نسبت به  آنها و میزان مصرف آنها  واکنش نشان می دهد؛ حتی  نحوه نفس کشیدن آن بر حسب شرایط  تغییر می کند . HPS سطح بالایی از ویژگی ها و پارامترهای نظارتی و کلینیکی را بنمایش می گذارد .

این شبیه ساز شامل یک ماکت بیمار در اندازه واقعی ، Control Rack ، کامپیوتر ، نمایشگر شکل موج ها ، نرم افزار HPS6 ، سی پروفایل از پیش تعیین شده برای شبیه سازی یک بیمار و شصت وضعیت کلینیکی شبیه سازی شده می باشد.

با چنین سیستمی دانشجویان می توانند بارها به تمرین بپردازند و به این ترتیب راه برای آزمون و خطا باز است .با کمک  HPS می توان بیمارانی با پروفایل های مختلف  و بر اساس نیاز ساخت تا از این طریق کارآموز با شرایط مختلف آشنا شود.

 

شکل 2 : نمای داخل ( تصویر بالا ) و نمای بیرونی (تصویر پایین) بخش . در این بخش چهار بیمار مصنوعی قرار گرفته است.

یکی از مراکزی که از بیماران مصنوعی HPS استفاده می کند ؛مرکز ExPERT (  سرنام Excellence in Professional development through Education, Research & Technology ) دانشگاه Portsmouth  است. هدف این مرکز  به کارگیری روش های جدید برای آموزش مهارت های پزشکی بوده  و به طور خاص روی شبیه سازی کلینیکی و آموزش استوار است.در این مرکز از HPSهای شرکت METI استفاده شده است.

مرکز ExPERT  در حقیقت سه قسمت شبیه سازی اصلی دارد. یک بخش عمومی که تا حد زیادی مشابه یک بخش واقعی طراحی شده  و شامل  چهار تخت با بیماران مصنوعی ( HPSها )  است (شکل 2 ) .تجهیزات و لوازم اضافی باعث شده این محل  بسیار واقعی به نظر برسد. چیدمان این قسمت قابل تغییر بوده و می توان آنرا برای شبیه سازی سایر قسمت های کلینیکی هم تنظیم کرد. قسمت بعدی ، یک اتاق عمل شبیه سازی شده است  که در آن هم یک HPS بهمراه  تجهیزات کامل یک اتاق عمل قرار گرفته است ( شکل 3  ) .قسمت سوم  یک  آزمایشگاه کاملاً مجهز در مرکز  ExPERT   است .
 
فعالیتهای صورت گرفته در این بخش ها، بطور دیجیتالی روی یک سرور ایمن ضبط  و ذخیره سازی می شوند.کلاس های آموزشی  بطور کامل به لوازم قابل حمل و  کامپیوترهایی  که بطور بی سیم شبکه شده اند ؛ مجهز اند.

 در این کلاس ها دانشجویان می توانند عملکرد خود را ارزیابی کرده و بازخوردی از تمرین های خود و سایر همکلاسی ها داشته باشند. استفاده از HPSها سبب می شود دانشجویان کم تجربه پیش از سر و کار داشتن با بیماران واقعی ، دانش خود را روی این مدل ها بیازمایند و پس از کسب آگاهی های عملی لازم و رفع خطاهای خود، دست به تجربه های حقیقی تر بزنند.

 

شکل 3 :  اتاق عمل و یک بیمار مصنوعی بر روی تخت

 

ج : Mixed Reality

Mixed Reality ترکیبی از واقعیت مجازی ، مدل های مصنوعی بیماران و Augmented Reality است. در برخی از شرایط خاص و برای آموزش برخی مفاهیم ، استفاده از روش Mixed Reality بسیار مؤثر و حتی لازم است.

در این روش، کارآموز روی یک مدل ( ماکتی از یک بیمار ) کار می کند و روی نمایشگر ،تصویر ترکیبی از مدل کامپیوتری  و مصنوعی قابل مشاهده است . تفاوت Mixed Reality با Augmented Reality در این است که در حالت عادی در یک سیستم AR نمی توان چیزی را بطور فیزیکی لمس کرد. اما در Mixed Reality این امکان وجود دارد و شخص تصویر کامپیوتری را می بیند اما عملاً یک جسم فیزیکی را لمس می کند.

 

                      صفحه  1                 صفحه 2               صفحه 3            صفحه 4           عناوین مطالب