कैसे एक्सटेंडेड रियलिटी ऑर्थोपेडिक्स को बदल रही है

वर्चुअल, ऑगमेंटिड, और मिक्स्ड रियलिटी ऑर्थोपेडिक्स प्रशिक्षण, सर्जरी और पुनर्वास को पुन: आकार दे रही हैं।

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KSSTA में हालिया प्रकाशन में, लेखकों ने प्रदर्शित किया कि XR तकनीकें ऑर्थोपेडिक प्रशिक्षण, शल्य-चिकित्सा सटीकता, और पुनर्वास परिणामों को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती हैं।

स्वास्थ्य सेवा और ऑर्थोपेडिक्स में XR तकनीक

स्वास्थ्य सेवा में, XR तकनीकें चिकित्सा अभ्यास के संचालन के तरीके को बदल रही हैं, आभासी और वास्तविक दुनिया के पर्यावरणों को जोड़कर, चिकित्सा शिक्षा को पुन: आकार दे रही हैं, प्रक्रियात्मक सटीकता में सुधार कर रही हैं, और रोगी देखभाल को बढ़ा रही हैं। उदाहरण के लिए, VR सिमुलेटर ने चिकित्सकों को सर्जिकल कौशल विकसित करने में प्रभावी साबित किया है जबकि प्रारंभिक हाथों-हाथ क्लिनिकल अनुभव से जुड़े जोखिमों को कम किया है और काडावेर-आधारित प्रशिक्षण की आवश्यकता को समाप्त किया है।

विशेष रूप से ऑर्थोपेडिक सर्जरी में, AR नेविगेशन सिस्टम घटक संरेखण में सुधार करके और ऑपरेशन के दौरान त्रुटियों को कम करके पूर्ण घुटना और कूल्हे आर्थोप्लास्टी में प्रक्रिया की सटीकता बढ़ाता है, जिससे लंबे समय में रोगी परिणामों में सुधार हो सकता है।

ऑर्थोपेडिक्स में डिजिटल ट्विन्स और AI

इन प्रगतियों के बीच, डिजिटल ट्विन तकनीक ऑर्थोपेडिक्स में XR का एक नवीन अनुप्रयोग प्रतीत होती है, जो कई डेटा स्रोतों को कम्प्यूटेशनल सिमुलेशन के साथ जोड़कर व्यक्तिगत शल्य योजना, वास्तविक समय पुनर्वास निगरानी, और मस्कुलोस्केलेटल विकारों की पूर्वानुमान मॉडलिंग सक्षम बनाती है।

इन XR विकासों के साथ-साथ, ChatGPT जैसे बड़े भाषा मॉडल और DeepSeek जैसे उभरते हुए मल्टीमोडल AI सिस्टम चिकित्सा भाषा की पहुंच को बढ़ाकर, पांडुलिपि तैयारी को सरल बनाकर, और सैद्धांतिक निर्णय लेने तथा साहित्य समीक्षा के लिए नवीन उपकरण प्रदान करके ऑर्थोपेडिक अनुसंधान को आकार दे रहे हैं।

AI को XR प्लेटफ़ॉर्म में एकीकृत करना व्यक्तिगत भविष्यवाणियों को सक्षम करके और सर्जिकल प्रशिक्षण का समर्थन करके ऑर्थोपेडिक सर्जरी को और अधिक बढ़ाने की क्षमता रखता है।

खेल चोटविज्ञान और आर्थ्रोस्कोपी में XR

खेल चोटविज्ञान और आर्थ्रोस्कोपी के क्षेत्र में, XR तकनीकें स्पष्ट और चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती हैं।

VR आधारित आर्थ्रोस्कोपी सिमुलेटर प्रशिक्षुओं को सुरक्षित और नियंत्रित सेटिंग्स में कंधे और घुटने की प्रक्रियाओं का बार-बार अभ्यास करने में सक्षम बनाते हैं, जिससे कौशल अधिग्रहण तेज होता है और जोखिम कम होता है।

शल्य चिकित्सा के दौरान, AR-मार्गदर्शित नेविगेशन ACL पुनर्निर्माण में सुरंग स्थान को बेहतर बना सकता है, मल्टीलिगामेंट मरम्मत के दौरान फ्लोरोस्कोपी उपयोग को कम कर सकता है, और जटिल कंधे ऑपरेशन में विज़ुअलाइज़ेशन को बढ़ा सकता है।

शल्य चिकित्सा के बाद, वर्चुअल और AR आधारित पुनर्वास उपकरण रोगी की प्रतिबद्धता को बढ़ावा देते हैं, दूरस्थ निगरानी की अनुमति देते हैं, और खेल में वापसी की तैयारी के संबंध में अधिक कुशल निर्णयों का समर्थन करते हैं।

समीक्षा का दायरा और उद्देश्य

यह समीक्षा ऑर्थोपेडिक देखभाल में XR एकीकरण कैसे प्रक्रियात्मक परिणामों, रोगी सुरक्षा और सुलभता में सुधार कर सकता है इस पर चिकित्सक-केंद्रित दृष्टिकोण प्रदान करती है। यह तीन स्तंभों पर केंद्रित है:

गहन तकनीकों के साथ ऑर्थोपेडिक शल्य प्रशिक्षण

सर्जिकल प्रशिक्षण के लिए VR-आधारित सिमुलेटर के उपयोग की अवधारणा इस अवलोकन से उभरी कि वीडियो गेम का अनुभव रखने वाले सर्जन अप्रत्यक्ष दृश्याकरण और सटीक मोटर समन्वय वाले कार्यों में तेजी से अनुकूलित होते हैं, विशेषकर आर्थ्रोस्कोपी और लैप्रोस्कोपी प्रक्रियाओं में।

वीआर सिमुलेटर प्रशिक्षुओं को एक विस्तृत श्रृंखला के कौशलों का अभ्यास करने का अवसर प्रदान करते हैं - शारीरिक विच्छेदन से लेकर आर्थ्रोस्कोपी, फ्रैक्चर मरम्मत, और आर्थ्रोप्लास्टी जैसी जटिल सर्जरी तक - सुरक्षित, नियंत्रित, और जोखिम-मुक्त वातावरण में।

वीआर सिम्युलेटर के प्रकार और लाभ

स्क्रीन-आधारित VR सिमुलेटर
ये प्रणालियाँ भौतिक मॉडल, हैपटिक फीडबैक, और उच्च-रेसोल्यूशन स्क्रीन को संयोजित करती हैं। ये आमतौर पर ट्रैक किए गए उपकरणों का उपयोग करती हैं लेकिन VR हेडसेट पर निर्भर नहीं हैं।

पूरी तरह से गहन हेडसेट-आधारित VR सिमुलेटर
ये VR हेडसेट और हाथ नियंत्रकों का उपयोग करके पूरी तरह से वर्चुअल प्रशिक्षण वातावरण बनाते हैं।

सर्जिकल प्रशिक्षण में AR और MR

Source: Aksoy ME, Kocaoglu B, Izzetoglu K, Agrali A, Yoner SI, Polat MD, et al. Assessment of learning in simulator-based arthroscopy training with the diagnostic arthroscopy skill score (DASS) and neurophysiological measures. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2023; 31: 5332–5345.

AR और MR आभासी घटकों को वास्तविक दुनिया के माहौल में समाहित करने के लिए विशिष्ट उपकरणों की आवश्यकता होती है, जैसे कि स्थिति ट्रैकर और हेड-माउंटेड डिस्प्ले। ये उपकरण सर्जिकल ट्रेनिंग, डेटा मॉनिटरिंग और इंट्रा-ऑपरेटिव इमेज गाइडेंस की अनुमति देते हैं, हालांकि कम पास-थ्रू रेज़ॉल्यूशन जैसी सीमाएं होती हैं। AR प्रशिक्षुओं की भागीदारी बढ़ाता है, वास्तविक समय फीडबैक प्रदान करता है, और हाथ मुक्त मार्गदर्शन व दूरस्थ मेंटरशिप सक्षम करता है।

सर्जिकल शिक्षा में मेटावर्स की संभावना

जो मेटावर्स कहा जाता है, वह छात्र भागीदारी बढ़ाने, सुरक्षित निर्णय लेने वाले वातावरण, गेमीफिकेशन और ब्लॉकचेन सत्यापन जैसे लाभ प्रदान करता है। भविष्य का वर्चुअल प्रशिक्षण अत्यंत यथार्थवादी और जटिल सिमुलेशनों में विकसित हो सकता है, जो ऑर्थोपेडिक पाठ्यक्रमों का अभिन्न हिस्सा बन सकता है। चुनौतियों में डिजिटल पहुँच में असमानताएँ, उच्च उपकरण लागत, और प्लेटफ़ॉर्म विखंडन शामिल हैं।

ऑर्थोपेडिक सर्जरी में अनुप्रयोग

Source: Aksoy ME, Kocaoglu B, Izzetoglu K, Agrali A, Yoner SI, Polat MD, et al. Assessment of learning in simulator-based arthroscopy training with the diagnostic arthroscopy skill score (DASS) and neurophysiological measures. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2023; 31: 5332–5345.

VR और AR ने पूर्व-शल्य योजना, शल्य चिकित्सा के दौरान मार्गदर्शन, और बाद की पुनर्वास प्रक्रिया को बदल दिया है। VR सर्जिकल सटीकता और योजना को बढ़ाता है, जबकि AR इंट्रा-ऑपरेटिव मार्गदर्शन, इम्प्लांट स्थिति और विज़ुअलाइज़ेशन में सुधार करता है।

नीचे दिया गया तालिका सर्जिकल चरणों में प्रमुख अनुप्रयोगों का सारांश प्रस्तुत करता है, जो फ्रैक्चर फिक्सेशन, आर्थ्रोस्कोपी, और आर्थ्रोप्लास्टी में XR तकनीकों के विशिष्ट नैदानिक मूल्य को दर्शाता है।

सर्जरी में AI और XR का एकीकरण

AI और VR/AR के साथ संयुक्त होने पर, XR तकनीकें शल्य योजना और निर्णय लेने के लिए अनुकूल समाधान प्रदान कर सकती हैं, प्रशिक्षण में सहायता कर सकती हैं, और नौसिखिया और विशेषज्ञ सर्जनों के बीच अनुभव के अंतर को पाट सकती हैं। चुनौतियों में रोगी डेटा से संबंधित नैतिक मुद्दे और दुर्लभ या डेटा कम परिस्थितियों में AI के सीमित प्रदर्शन शामिल हैं।

मस्कुलोस्केलेटल पुनर्वास में XR

XR-आधारित पुनर्वास टेलीमेडिसिन और IMU जैसे पहनने योग्य उपकरणों के माध्यम से क्लिनिकल सेटिंग्स के बाहर देखभाल बढ़ाता है, जो संयुक्त गति और चाल की सतत निगरानी की अनुमति देता है। VR पूर्ण रूप से गहन वातावरण प्रदान करता है, जबकि AR वास्तविक दुनिया के व्यायामों पर आभासी मार्गदर्शन चढ़ाता है। अध्ययनों में अनुपालन में सुधार, कार्यात्मक पुनर्प्राप्ति, दर्द में कमी और व्यक्तिगत फिजियोथेरेपी के तुलनीय प्रभाव दिखाए गए हैं।

पुनर्वास में भविष्य की दिशा और अनुसंधान आवश्यकताएँ

XR पुनर्वास का उपयोग दीर्धकालिक विकारों, तीव्र दर्द प्रबंधन, और प्रेतांग दर्द में भी किया गया है। जैसे-जैसे XR अनुप्रयोग विस्तार कर रहे हैं, भविष्य के अनुसंधान को प्रोटोकॉल का अनुकूलन करना चाहिए, हस्तक्षेपों को अनुकूलित करना चाहिए, और दीर्घकालिक परिणामों का मूल्यांकन करना चाहिए ताकि नियमित ऑर्थोपेडिक अभ्यास में नैदानिक प्रभावशीलता स्थापित हो सके।

व्यक्तिगत और पूर्वानुमानित ऑर्थोपेडिक देखभाल की ओर

XR तकनीकें ऑर्थोपेडिक अभ्यास का अभिन्न हिस्सा बन रही हैं, जो शिक्षा, सर्जरी और पुनर्वास के बीच की खाई को पाटती हैं। VR सिमुलेटर सुरक्षित वातावरण में कौशल विकास को तेज करते हैं, AR और MR ऑपरेशन के दौरान सटीकत बढ़ाते हैं, और XR आधारित पुनर्वास उपकरण क्लिनिक के बाहर देखभाल का विस्तार करते हैं। AI और डिजिटल ट्विन एकीकरण की संभावनाओं के साथ, ये तकनीकें अधिक व्यक्तिगत, पूर्वानुमानित, और कुशल ऑर्थोपेडिक देखभाल का वादा करती हैं।