PIRMIE ATKLĀJUMI
Vienu no pirmajām virtuālās realitātes sistēmām izveidoja divi zinātnieki Delps un Rozens, kuri izstrādāja šādu sistēmu, meklējot alternatīvus risinājumus ķirurģiskajām procedūrām apakšstilba cīpslu transplantācijā. Savukārt 1991.gadā zinātnieks Satava ieviesa pirmo vēdera ķirurģijas simulatoru (virtuālo “trenažieri”), izmantojot orgānu attēlus, kas bija izveidoti ar vienkāršiem grafiskiem paņēmieniem. Attēli nebija īpaši tuvi reālajam orgānu izskatam un nebija pārāk saskaņoti savā starpā, taču izveidotais simulators ļāva apskatīt cilvēku “no iekšpuses” visās trīs dimensijās, ne tikai no priekšpuses vai aizmugures - attēli bija daudz maz telpiski un anatomiski pareizi. Šis simulators atļāva veikt “ķirurģiskās operācijas” ar virtuālo instrumentu palīdzību.
18 mēnešus vēlāk J. R. Merril no korporācijas “High Techsplanation” izveidoja ļoti sarežģītu grafisko attēlu cilvēka torsam, kurā bija attēloti visi orgāni. Izveidotā programma spēja parādīt šos orgānus darbībā - to saraušanos un izplešanos, vai pilnīgu to darbības pārtraukšanu.
Pagrieziena punkts izgudrojumos bija 1994.gadā Nacionālās Medicīnas bibliotēkas izstrādātais “Visible Human Project”. Tā autori savu “virtuālo cilvēku” izveidoja no reālas personas orgāniem un ķermeņa, kas kļuva par visas programmas datu bāzi. Kāda konkrēta cilvēka līķis tika spēcīgi sasaldēts un tad ar speciālu griezni sagriezts 3 milimetrus biezās šķēlēs. Pavisam bija 1871 šāda “šķēlīte”. Katra plānā miesas daļiņa tika digitalizēta un dati ievadīti kompjūterā. Izveidotais attēls bija tuvu foto reālismam, taču tam nebija pietiekoši specifisku īpašību katram orgānam, jo kompjūtera iespējas tika pilnībā iztērētas projektējot pašu attēlu. Projekts bija unikāls, taču vēl ne pilnīgi praktiski lietojams.
Dažus gadus vēlāk, izmantojot jau izstrādāto “Visible Human” (turpmāk tekstā - VH) projektu, kādam zinātniekam izdevās izveidot savu projektu ar nosaukumu “Limb Trauma Simulators” - tas ir, traumas, kas saistīta ar pilnīgu locekļu atraušanu, vizuālo attēlojumu un iespējamos ārstēšanas risinājumus. Attēls gan nebija tik reālistisks, kā VH projekta attēlojums, tādēļ, ka lielākā daļa kompjūtera jaudas tika iztērēta smalku detaļu izveidošanai - asinsritei, ievainojumam un instrumentu pielāgošanai, kas līdz ar to samazināja attēla reālā izskata kvalitāti. Taču šis modelis ļoti precīzi atainoja locekļa asinsrites sistēmu, kaulu fragmentu kustības un asiņošanas apturēšanās iespējas.
1995. gadā Dr. J. Lery konstruēja ķirurģisko simulatoru, kurš bija paredzēts histeroskopijai. Šī sistēma apkopoja datus par histeroskopiskajiem instrumentiem, kā arī norādīja uz konkrētā pacienta konkrētajām anatomiskajām īpatnībām un pataloģijām. Līdz ar to ķirurgiem parādījās iespēja virtuālajā attēlā izveidot tieši tādas pataloģijas attēlojumus, kāda bija viņu konkrētajiem pacientiem.
Šī jaunā sistēma bija par pamatu nākamajam atklājumam virtuālās realitātes izmantošanā medicīnā. To izveidoja Dr. Higgins no “High Medical Inc.”. Jaunā tehnoloģija 3D attēla veidā parādīja centrālās vēnas katetra ievadīšanu. Jaunizveidotā programma parādīja ne tikai organisma un instrumenta stāvokli, bet arī atainoja iespējamās pacienta izjūtas šīs procedūras laikā.
Nākamais solis attīstībā bija 1996. gadā “Boston Dynamics Inc.” izveidotais “uzdevumnoteicošais” ķirurģiskais simulators. Šim simulatoram bija augsti attīstīta uztveršanas spēja, ko nodrošināja “The Phantom Haptic Devices” programma. Katrs atsevišķs uzdevums, ko datoram lika darīt sistēmas lietotājs, tika sīki anatomiski izanalizēts, saistīts ar jau iepriekš uzdotajiem uzdevumiem, tādējādi izveidojot pilnu procedūru. Līdz ar to tika gandrīz pabeigta katetra ar angioplasta balonu vizuālās ievietošanas pacienta ķermenī izveidošana.
III. SIMULATORU TIPI
…
