به کارگیری تکنولوژی سه بعدی در تشخیص و درمان انواع بیماری‌های حساس به خصوص سرطان، از مزایای پیشرفت در این عرصه است. کاربرد هولوگرافی در تشخیص و درمان سرطان نیز حاصل استفاده از تکنولوژی پیشرفته در مقابل سرطان و عوارض آن است.
اما هولوگرافی چیست و کارکرد آن برای سرطان به چه شکل است؟ در این مقاله‌ی بای بای سرطان ضمن پاسخ به سوالات مطرح شده، به اشکال کاربردی هولوگرافی در تشخیص و درمان سرطان می‌پردازیم.
هولوگرافی چیست؟
هولوگرافی یک تکنیک عکاسی است که امکان ایجاد تصاویر سه بعدی منحصر به فرد را بدون استفاده از لنز فرآهم می‌کند. برخلاف عکاسی سنتی، هولوگرافی نه تنها شدت نور، بلکه فاز آن را نیز ثبت می‌کند و تصویر ملموس‌تر و واقعی‌تری از شی اصلی ارائه می‌دهد.
مفهوم هولوگرافی اولین بار توسط دنیس گابور، دانشمند مجارستانی الاصل در سال ۱۹۴۸ معرفی شد. انگیزه اولیه گابور، بهبود قدرت تفکیک میکروسکوپ الکترونی با استفاده از هولوگرافی بود.
با این حال پیشنهاد او در ابتدا به دلیل عدم وجود فناوری مناسب، فقط جنبه نظری داشت و به مرحله عمل نرسید. این پیشرفت در اوایل دهه ۱۹۶۰ و با توسعه لیزرها اتفاق افتاد که انسجام و شدت نور لازم برای هولوگرافی را فراهم کردند.
دو دانشمند از دانشگاه میشیگان به نام‌های Emmett N.Leith و Juris Upatnieks، توانستند لیزر موج پیوسته (CW) را با موفقیت در هولوگرافی به کار ببرند و درهای جدیدی به سوی تحقیقات و کاربردهای علمی در زمینه به کارگیری هولوگرافی گشودند.
اصول به کارگیری هولوگرافی
برای درک نحوه عملکرد و کاربرد هولوگرافی در تشخیص و درمان سرطان ابتدا باید اصول اولیه آن را بررسی کنیم؛ هنگام ایجاد یک هولوگرام، یک پرتو لیزر به دو پرتو یکسان تقسیم می‌شود که این دو پرتو با نام‌های پرتو مرجع و پرتو جسم، دسته‌بندی می‌شوند.
پرتو جسم به سمت جسم هدایت می‌شود؛ درحالی که پرتو مرجع به درون یک محیطی که قابلیت ثبت و ضبط دارد ،هدایت خواهد شد.
پرتو جسم، از جسم منعکس می‌شود و با پرتو مرجع در محیط ضبط تداخل پیدا کرده و یک الگوی تداخل خاصی به وجود می‌آید. این الگو شامل اطلاعات دامنه و فاز امواج نور منعکس شده، هستند.
محیط ثبت و ضبط، معمولا دارای فیلم‌های عکاسی است که این الگوی تداخل را ثبت کرده و در نتیجه یک هولوگرام را پدید می‌آورد.
کاربرد هولوگرافی در تشخیص و درمان سرطان
در سال‌های اخیر، حوزه هولوگرافی پزشکی تحول قابل توجهی را تجربه و به خود دیده است و مفاهیم آینده‌نگر از داستان‌های علمی و تخیلی به واقعیت تبدیل شده است.
این فناوری پیشگامانه، بر اساس اصول تصویربرداری هولوگرافیک، با گشودن امکانات جدیدی برای تشخیص، برنامه‌ریزی جراحی، آموزش پزشکی و مراقبت از بیمار، مراقبت‌های بهداشتی را متحول می‌کند.
در این قسمت از مقاله پیشرفت‌های قابل توجه و کاربردهای بالقوه هولوگرافی در پزشکی را بررسی می‌کنیم و چگونگی تغییر شکل و پیشرفت آن را در صنعت مراقبت‌های بهداشتی روشن می‌کنیم.
قدرت تکنیک‌های هولوگرافی در پزشکی
تکنیک‌های هولوگرافی به عنوان یک ابزار قدرتمند در قسمت‌های مختلف پزشکی به کار گرفته شده و بینش‌ها و قابلیت‌های فوق العاده‌ای را در این باره ارائه می‌دهند.
پیشرفت‌های اخیر در تکنیک‌های ضبط هولوگرام، همراه با در دسترس بودن ابزارهای پیچیده برای تفسیر، راه را برای استفاده از هولوگرافی در رشته‌هایی مانند چشم پزشکی، دندان‌پزشکی، اورولوژی، گوش شناسی، پاتولوژی و ارتوپدی هموار کرده است.
تداخل سنجی هولوگرافیک
تداخل سنجی هولوگرافیک، کاربرد گسترده‌ای در پزشکی و زیست شناسی پیدا کرده است. این تکنیک امکان تصویربرداری با وضوح بالا را از بافت‌های بدن فراهم می‌کند و اطلاعات ارزشمندی را در مورد ساختار و فرآیندهای بیولوژیکی پیچیده به محققین ارائه می‌دهد.
هولوگرافی اشعه ایکس
هولوگرافی اشعه ایکس با ایجاد امکان تصویربرداری با وضوح بالا از قسمت‌های داخلی بدن و نمونه‌های زنده بیولوژیکی، بدون نیاز به آماده‌سازی نمونه، صنعت تصویربرداری پزشکی را متحول کرده است.
هولوگرافی اشعه ایکس، با استفاده از صفحاتی خاص و دستگاه‌های ایجاد کننده وضوح، جزئیات و دقت بی‌نظیری را ارائه می‌دهد.
هولوگرافی آندوسکوپی
این متود تصویربرداری، ویژگی‌های هولوگرافی و آندوسکوپی را ترکیب می‌کند و تصویربرداری سه بعدی با وضوح بالا و اندازه‌گیری دقیق حفره‌های طبیعی که در بدن وجود دارند را پدیدار می‌کند.
این فناوری امکان تصویرسازی دقیق اندام‌ها و بافت‌های داخلی، افزایش قابلیت‌های تشخیصی و هدایت ابزارهای جراحی را به داخل بدن فراهم می‌کند.
هولوگرافی مولتی پلکس برای توموگرافی پزشکی
این متود تصویربرداری امکان نمایش کامل داده‌های پزشکی توموگرافی سه بعدی را امکان پذیر می‌کند. با ایجاد هولوگرافی از مجموعه‌ای از تصاویر، امکان درک میزان وخامت و آسیب‌های درونی بدن مشخص می‌شود و می‌توان از آن برای برنامه‌ریزی جراحی و طراحی پروتزهای حرکتی استفاده نمود.
بهبود علمکرد و توانایی جراحان با استفاده از تصویربرداری هولوگرافیک
یکی از مهم‌ترین تاثیرات هولوگرافی در پزشکی در کاربرد آن در جهت توانمندسازی جراحان با ابزارهای خاص و برنامه‌ریزی پیشرفته نهفته است.
از طریق استفاده از نمایشگرهای هولوگرافیک و رابط‌ها، جراحان به درک جامعی از ساختارهای پیچیده تشریحی و فرآیندهای فیزیولوژیکی دست یافته‌اند.
جراحی بدون دخالت دست‌ها
فناوری هولوگرافیک نیاز جراحان به بررسی دستی دستگاه‌ها را در حین عمل از بین برده است. با کمک هولوگرام‌هایی مانند هولو لنز، جراحان می‌توانند به دستور العمل‌های خاص و اطلاعات حیاتی بدون وقفه در روند کار جراحی دسترسی داشته باشند.
این رویکرد جراحی که بدون دخالت دست انجام می‌شود، باعث افزایش کارایی و کاهش ریسک بروز خطاهای پزشکی می‌شود.
تصویربرداری سه بعدی پیشرفته
به طور سنتی و در گذشته، جراحان برای برنامه‌ریزی عمل جراحی که باید انجام دهند، به تصاویر دو بعدی اکتفا می‌کردند که باعث محدود شدن درک عمق و درک فضایی از داخل بدن بیمار می‌شد.
با تصویربرداری هولوگرافیک، متخصصان پزشکی می‌توانند مدل‌های سه بعدی دقیق از اندام‌ها و بافت‌ها را طراحی کنند و در حین جراحی تعاملات مثبتی با این تصاویر در پیش بردن عمل داشته باشند.
این تکنولوژی کمک می‌کند که متخصصین نحوه انجام عمل جراحی و قسمتی که نیاز به جراحی دارد را با دقت و وضوح بیشتری مورد بررسی قرار دهند.
حرکت دقیق و جلوگیری از آسیب
تصویربرداری هولوگرافیک به جراحان اجازه می‌دهد تا عمل‌های جراحی پیچیده‌تر و حساس‌تر را به طور موثرتری هدایت کنند؛ با قرار دادن دستگاه‌های مخصوص هولوگرافیک در داخل بدن بیماران، جراحان می‌توانند بهترین مسیر را برای جراحی مشخص کرده و از ایجاد آسیب‌های غیرضروری به بافت‌های حیاتی جلوگیری کنند.
این آگاهایی فضایی که به واسطه متودهای هولوگرافیک افزایش یافته است، به انجام عمل‌های جراحی ایمن‌تر و دقیق‌تر کمک می‌کند.
فناوری هولوگرافیک مفهوم اشعه ایکس و دیدی که ایجاد می‌کند را تداعی می‌کند؛ چرا که با استفاده از هولوگرام‌ها، پزشکان می‌توانند وضعیت اندام‌ها و استخوان‌ها را در زمان واقعی مشاهده کنند و اطلاعات ارزشمندی در مورد عملکرد و حرکت آن‌ها در اختیار بیماران قرار دهند.
این قابلیت به ویژه برای تشخیص بیماری‌هایی مانند ناهنجاری‌های استخوانی که در آن روش‌های تصویربرداری عادی و سنتی کارایی موردنیاز را ندارند، می‌تواند موثر عمل کند.
آینده هولوگرافی در پزشکی
در حالی که کاربرد هولوگرافی در تشخیص و درمان سرطان و به طور کلی در زمینه‌ی پزشکی پیشرفت‌های قابل توجهی داشته است، این فناوری همچنان در حال تکامل است و پتانسیل بسیار زیادی برای پیشرفت‌های بیشتر دارد.
با کاهش موانع پذیرش و هزینه، دستگاه‌های هولوگرافیک ممکن است به صورت گسترده‌تری مورد استفاده قرار گیرند و نفوذ خود را فراتر از برنامه‌های کاربردی فعلی خود، گسترش دهند.
- مراقبت‌های شخصی در سرطان:
یکی از زمینه‌هایی که هولوگرافی در پزشکی بسیار کمک کننده و مفید واقع شده است، مراقبت شخصی‌سازی شده سرطان در بیماران است. محققان در حال بررسی استفاده از تصویربرداری هولوگرافیک برای ثبت و تجزیه تحلیل هولوگرام‌های سه بعدی تومورهای سرطانی هستند که امکان انتخاب موثرترین روش‌های درمانی را برای بیماران مبتلا به سرطان فراهم می‌کند.
پیشرفت در این زمینه می‌تواند موجب تحول عظیمی در درمان سرطان شود؛ به طوری که نرخ بهبودی و نتیجه بخش بودن درمان سرطان در بیماران را بهبود ببخشد.
- بهبود نرخ پاسخ به درمان:
در حال حاضر کمتر از ۴۰ درصد از بیماران سرطانی به شیمی درمانی پاسخ مثبت می‌دهند. محققین امیدوارند با استفاده ازفناوری تصویربرداری هولوگرافیک بتوانند نرخ پاسخ به درمان را با شناسایی مناسب‌ترین گزینه‌های درمانی برای هر بیمار بهبود ببخشند.
این پیشرفت باعث تسریع روند بهبودی و نتیجه‌گیری بهتر خواهد شد و از طرفی منجر به کاهش اثرات نامطلوب شیمی درمانی و سایر درمان‌های سرطان در بیماران خواهد شد.
پیشرفت قدم به قدم هولوگرافی در پزشکی
برای استفاده کامل از پتانسیل‌هایی که هولوگرافی پزشکی دارد، پیشرفت در تکنولوژی امری بسیار مهم و حیاتی است. با پیشرفت علم و افزایش آگاهی در خصوص این متود تصویربرداری، دستگاه‌ها و تکنولوژی نیز باید پا به پای علم پیشرفت کنند تا تمامی فرضیه‌ها و کشفیات عملی شوند.
تحقیق و توسعه مداوم در این زمینه، راه را برای سیستم‌های هولوگرافیک هوشمندتر هموار می‌کند. همانطور که می‌دانید، تصویربرداری پزشکی و استفاده از نمایشگرهای تشخیصی در مراقبت‌های بهداشتی مدرن بسیار مهم هستند و پزشکان و سایر متخصصین مراقبت‌های بهداشتی در شناسایی، تشخیص و درمان طیف گسترده‌ای از شرایط پزشکی کمک می‌کنند.
از آنجایی که تست‌های تصویربرداری سنتی مانند اسکن اشعه ایکس و سی تی اسکن گاهی اوقات می توانند به سختی تفسیر شوند و همچنین ممکن است منجر به ایجاد خطا در تشخیص و درمان شوند، اینجاست که متود تصویر برداری هولوگرافی سه بعدی وارد می شود.
با استفاده از متودهای هولوگرافی سه بعدی، می‌توان تصاویر پزشکی را با جزئیات و وضوح خیره کننده، با عمق فیزیکی و فضایی که امکان تفسیر و تشخیص دقیق‌تر را فراهم می‌کند، مشاهده کرد.
پزشکان و متخصصان پزشکی به جای تکیه بر تصاویر مسطح، اکنون می‌توانند اندام‌ها، استخوان‌ها و بافت‌ها را به صورت سه بعدی مشاهده کنند که امکان شناسایی دقیق‌تر ناهنجاری‌ها و مشکلات موجود در بیماران را حاصل می‌کند.
یکی از شرکت‌هایی که در زمینه نمایشگرهای هولوگرافی سه بعدی برای تصویربرداری و تشخیص بیماری‌ها و شرایط پزشکی پیشرو است، شرکت Wide Vu است.
فناوری آن‌ها امکان استخراج اطلاعات پزشکی دقیق از هر تصویر یا اسکنی را فراهم می‌کند که در ادامه می‌تواند با استفاده از نمایشگرهای هولوگرافیک این تصاویر و اسکن‌های گرفته شده را به صورت سه بعدی نمایش دهد.
این بدان معنی است که بیماران امروزه می‌توانند گزارش‌های پزشکی خود را با جزئیات و وضوح بسیار بیشتر ببینند و درک کنند، بدون آن که نیاز باشد تا برای کسب اطلاعات به یک متخصص مراجعه کنند و صرفا تفسیرهای ثقیل و غیرقابل فهم را دریافت کنند.
کاربرد هولوگرافی برای رادیولوژیست‌ها
همانطور که پیش‌تر به آن اشاره کردیم، هولوگرافی که یک تکنیک تصویربرداری پیشرفته است و کاربرد هولوگرافی در تشخیص و درمان سرطان امری ثابت شده است.
یکی از کاربرد هولوگرافی در امر رادیولوژی است؛ رادیولوژیست‌ها می‌توانند برای شناسایی آسیب‌ها و یا هر گونه شکستگی دیگر که در بافت‌های نرم و یا سخت بیماران به وجود آمده است، کمک کند.
این امر می‌تواند به افزایش ایمنی و بهبود درمان‌های دریافتی توسط بیماران کمک بسیار زیادی کند؛ به کمک این متود تصویربرداری، تمامی سوابق پزشکی بیماران در هاردهای مخصوص ذخیره می‌شوند و متخصصین می‌توانند با مراجعه به آن‌ها تمامی سوابق و روند بهبودی و یا وخامت بیماری را بررسی کنند.
هولوگرافی همچنین کاربردهای متعدد دیگری نیز دارد که شامل بررسی‌های قلب و عروق، معاینه قفسه سینه، نورورادیولوژی، پایش سلامت کودکان و رادیولوژی سر و گردن است.
هولوگرافی(Holography) قابلیت‌های بسیار خوبی در گرفتن تصاویر سه بعدی دارد که این ویژگی می‌تواند در رادیولوژی بسیار کاربردی باشد. این تصاویر سه بعدی در مقایسه با تصاویر دو بعدی که در رادیولوژی تهیه می‌شوند، جزئیات و اطلاعات بسیار بیشتری در اختیار رادیولوژیست و پزشکان قرار می‌دهد.
با استفاده از کاربرد هولوگرافی، می‌توان رویکردهای مختلفی برای عمل‌های جراحی در نظر گرفت؛ چیزی که در زمان استفاده از تصاویر دو بعدی چالش بسیار بزرگی محسوب می‌شد.
فواید تکنولوژی هولوگرافی در پزشکی
از آنجایی که فناوری هولوگرافی در پزشکی به سرعت در حال رشد است، کاربرد هولوگرافی در تشخیص و درمان سرطان و استفاده از آن نیز روز به روز در حال گسترش است.
یکی از مهم‌ترین پتانسیل‌های کاربرد هولوگرافی، ذخیره اطلاعات است که در آن تمامی تصاویر از تمامی زوایا و اطلاعات مربوط به آن‌ها ذخیره می‌شوند تا در طول جلسات بعدی تصویربرداری توسط متخصصین مورد بررسی قرار گرفته و با مقایسه تصاویر در زمان‌های مختلف روند بهبود بیماری، شکستگی و یا اندازه تومورهای سرطانی بررسی شود.
در ادامه به چند نمونه از فواید هولوگرافی در پزشکی می‌پردازیم:
- بهبود و تسریع پروسه درمان و بهبود بیماران
- ارائه امکان تصویربرداری پیشرفته و با وضوح بالا
- یادگیری و فهم آسان‌تر بیماران در خصوص بیماری و مشکل زمینه‌ای خود
- متودی بسیار مفید برای تصویربرداری‌های متعدد با بازه‌های زمانی متفاوت
- توانایی ذخیره اطلاعات و استفاده از آن در مراجعات و تصویربرداری‌های بعدی
- عدم نیاز به صفحه نمایش
- صرفه‌جویی در هزینه‌های فرآیندهای درمانی مختلف
- افزایش کارایی و بهبود عملکرد پزشکان و جراحان در راستای درمان بیماری سرطان
بنابراین با دانستن فواید این فناوری، دریافتیم که هولوگرافی پیشرفت‌هایی را در زمینه آموزش و علم پزشکی، برنامه‌ریزی، امنیت ایمنی و تحقیق و توسعه‌ی این حوزه ایجاد کرده است.
تحول ارتباطات در پزشکی با هولوگرافی سه بعدی
هولوگرافی پزشکی، فراتر از تاثیر مستقیم آن بر رویه‌های جراحی، می تواند ارتباطات را در صنعت مراقبت‌های بهداشتی نیز متحول کند. آموزش پزشکی سنتی و تشخیص بیماری‌ها، قبل از به کارگیری هولوگرافی به شدت بر تصاویر دو بعدی و توصیفات شفاهی متخصصین متکی بوده است.
با این حال فناوری‌های هولوگرافیک بعد جدیدی از ارتباطات را ارائه می‌دهند و متخصصان مراقبت‌های بهداشتی را قادر می‌سازد تا اطلاعات پیچیده را به صورت بصری و شهودی به بیماران و سایر تیم درمان منتقل کنند.
توصیف کامل بیماری:
ابزارهای هولوگرافیک اطلاعات جامعی را برای توصیف بیماری‌ها و شرایط پزشکی به متخصصان مراقبت‌های بهداشتی ارائه می‌دهند. به جای اینکه متخصصین صرفا به کلمات و نمودارها متکی شوند، نمایش‌های هولوگرافیک امکان تجسم مستقیم مسائل خاص را فراهم می‌کند.
این مسئله سوء تفاهم‌های احتمالی و اشتباهات ممکن در تشخیص بیماری‌ها را از بین می‌برد و باعث تسهیل برقراری ارتباط بین متخصصان و بیماران خواهد شد.
ارتباطات حجمی هولوگرافی پزشکی، پتانسیل برقراری ارتباط حجمی را در قاره‌ها و مناطق زمانی مختلف را دارد. از طریق ویژگی منحصر به فردی به نام Holoportation متخصصین و محققین می‌توانند در تماس‌های اسکایپ سه بعدی ،به اشتراک گذاری تصاویر هولوگرافیک و تعامل، در هر زمان و هر مکانی با یکدیگر گفت و گو کنند.
این پیشرفت می‌تواند نیاز به سفرهای غیرضروری را هم برای بیماران و هم برای پزشکان برطرف کند و دسترسی محققین و متخصصین به اطلاعات بدست آمده پیرامون بیماران را افزایش دهد.
کلام آخر
در این مقاله‌ی بای بای سرطان در خصوص کاربرد هولوگرافی در تشخیص و درمان سرطان بحث کردیم و از چیستی این فناوری تا فواید آن را در صنعت پزشکی مورد بررسی قرار دادیم.
همچنین دانستیم که به کارگیری تکنولوژی هولوگرافی در پزشکی می‌تواند موجب هموار شدن مسیر تشخیصی بیماران و بهبود درک عارضه‌ی ایجاد شده برای افراد مبتلا به سرطان باشد.
از طرف دیگر، پزشکان حوزه‌ی سرطان نیز می‌توانند بررسی‌های دقیق‌تری پیرامون اختلالات ایجاد شده در بدن فرد داشته و با دقت و صراحت بیشتری تشخیص سرطان را برای افراد قطعی بدانند.
منابع:
