Realidade Virtual na Medicina

Muitas das aplicações já estão de fato sendo usadas, outras estão em fase de projeto ou de teste. Como todas as novas tecnologias é tentador pensar que os novos conceitos envolvidos são a solução para todos os problemas. Se acreditarmos nisto, corremos o risco de que soluções menos sofisticadas, mas com uma relação custo/benefício mais favorável, sejam esquecidas (passem desapercebidos) na ânsia de tormarmos a dianteira muito rapidamente. 

Na medicina , destacam-se as seguintes aplicações:

Simulação Cirúrgica

Os sistemas de simulação criam ambientes que buscam recriar experiências da vida real. Entretanto, o uso desta tecnologia está apenas iniciando, muito provavelmente em função da complexidade da anatomia humana e dos requisitos computacionais para simulá-la.

Pode-se, por exemplo, pegar e manipular instrumentos como bisturis e grampos virtuais e aplicá-los sobre o modelo. É possível também analisar em detalhe as relações anatômicas entre cada um dos órgãos e navegar ao redor ou dentro dos mesmos. O "cadáver virtual" é sem dúvida uma ferramenta de muita utilidade no aprendizado sobre o corpo e sobre seu funcionamento. A falta de realismo nas imagens e na interação são só questão de tempo para a evolução da tecnologia envolvida.

Outra área de aplicação da Realidade Virtual em cirurgias é nas chamadas CMI (Cirurgias Minimamente Invasivas) ou cirurgias laparoscópicas. Estes procedimentos que nos EUA já chegaram ao patamar de 5 milhões de cirurgias por ano, são realizadas fazendo-se um pequeno corte na pele do paciente e, através deste inserindo-se uma câmera de vídeo e instrumentos de corte e de manipulação.

Durante uma cirurgia laparoscópica o médico é obrigado a olhar para um monitor não podendo olhar para suas mãos. Esta difícil operação exige um alto grau de destreza e uma capacidade de coordenação olho-mão não trivial. Estas habilidades, por sua vez, só são obtidas com muito treinamento. O grande mercado das CMI, unido com a necessidade óbvia de treinamento intensivo, resultam em uma grande chance para a aplicação de Realidade Virtual.

Uso da Realidade Aumentada em Medicina

Quando um médico faz uma ultrassonografia, ele interpreta as imagens 2D exibidas e, baseado em sua experiência consegue diagnosticar problemas. Os sistemas de ultrassom, apresentam imagens em uma tela, assim, para poder examiná-las o médico precisa tirar os olhos do paciente e olhar para a tela. Isto muitas vezes causa dificuldades para que o médico "integre mentalmente" a imagem da tela com o corpo do paciente. Pensando neste problema, pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte, buscaram uma forma de exibir o resultado do exame no corpo do próprio paciente. 

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A idéia é colocar no médico um óculos com lentes de cristal líquido e através destas lentes o médico vê o resultado do exame como se estivesse sobreposto ao corpo do paciente. O sistema transforma em tempo-real a imagem captada pelo scanner de ultrassom, converte esta imagem para a posição do médico e a exibe nas lentes dos óculos. A qualidade e a precisão do exame feito com um sistema deste tipo é muito maior que o sistema tradicional. Isto ocorre principalmente por que o médico pode "olhar dentro" do corpo do paciente de uma forma muito mais natural e intuitiva, simplesmente mexendo a cabeça.

Planejamento de Radioterapia

Na luta contínua do tratamento do câncer, um dos métodos mais usados para destruir tumores é a radioterapia. O conceito básico do tratamento de radioterapia é posicionar vários feixes de radiação de forma que eles atravessem o tecido saudável sem causar nenhum dano mas destruam o tecido canceroso na exata região onde estes feixes se interceptam.

Não é preciso ser um especialista em medicina para entender que este é um procedimento complicado e que o radiologista deve possuir um entendimento bastante apurado em anatomia humana. Como não é possível olhar através do corpo para realizar o planejamento, os radiologistas usam uma série de chapas de raio X e precisam "reconstruir" mentalmente a estrutura anatômica tridimensional do paciente, a partir de imagens 2D.

Normalmente o resultado deste procedimento é a aplicação de um tratamento "não-ótimo" sobre o paciente, tendo-se como conseqüência menos ganhos do que se poderia esperar e mais efeitos colaterais do que se desejaria.

Algumas pesquisas recentes já permitem que se crie um modelo computacional do corpo do paciente e se sobreponha a estes modelos a representação gráfica da radiação. Nestes sistemas o médico senta em frente a um monitor e manipula a posição do paciente e a direção/intensidade dos raios.

O Projeto Visible Human e o Ensino de Anatomia

O ensino da anatomia é basicamente ilustrativo. Além dos cadáveres, em muitos casos mais do que eles, a ferramenta mais usada pelos estudantes são os livros de folhas transparentes onde cada uma delas contém a imagem de uma parte do corpo humano, os chamados atlas de anatomia.

De uma maneira bastante direta um modelo virtual de um corpo humano pode substituir estes livros.

Pensando nisto o National Institutes of Health iniciou o projeto Visible Human para desenvolver um modelo completo e detalhado de um ser humano adulto. Uma vez coletados todos os dados, será possível, operando um sistema de visualização, analisar o "cadáver virtual" e a partir disto estudar a estrutura de cada órgão e o que é mais importante, a relação entre eles.

As vantagens deste modelo sobre um atlas são inúmeras, as mais importantes são:

• a possibilidade de avaliar os órgãos como estruturas 3D e não como imagens 2D;
• a possibilidade de avaliar a relação entre os órgãos (posição relativa e interligações);
• a possibilidade de produzir visões seletivas do corpo, por exemplo, habilitando ou suprimindo a exibição de subsistemas orgânicos como o digestivo, circulatório ou ósseo.

O próximo passo do projeto Visible Human será a criação de um modelo dinâmico. Com este modelo poder-se-á ilustrar como funcionam os vários órgãos, tanto em estado normal, quanto em casos de doenças.