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Jul 19, 2023

거의 현실적으로 강화된 협력적 사이버 공간 가상 현실 측위 측정의 검증

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10076(2023) 이 기사 인용 425 측정항목 세부정보 액세스 현재 OCT(광간섭단층촬영) 이미지와 같은 대부분의 의료 이미지 데이터는

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10076(2023) 이 기사 인용

425 액세스

측정항목 세부정보

현재 OCT(Optical Coherence Tomography) 영상과 같은 대부분의 의료 영상 데이터는 컴퓨터 화면에 2차원으로 표시됩니다. 컴퓨터 정보 기술의 발전으로 인해 이러한 데이터를 전자 형식으로 저장하는 일이 늘어나게 되었습니다. 그러나 데이터는 일반적으로 현장에서 로컬로만 처리됩니다. 이러한 장애물을 극복하기 위해 대화형 OCT 데이터가 지리적으로 먼 사이트(루체른, 런던, 바르셀로나)에 동시에 제공되는 사이버 공간 가상 현실(csVR) 애플리케이션이 검증되었으며, 여기서 3명의 그레이더가 안구 csVR OCT 직경을 독립적으로 측정했습니다. 총 109개의 객체를 각각 3회씩 측정하여 총 327개의 csVR 측정 결과를 얻었습니다. 물체에 대한 3가지 측정값에서 5.3μm의 작은 평균 절대 차이가 발견되었습니다(표준 편차 4.2μm, 평균 물체 크기에 대한 변동 계수 0.3%). 5시간의 온라인 작업에도 불구하고 csVR은 잘 견디고 안전했습니다. 디지털 고해상도 OCT 데이터는 csVR에서 원격 및 공동 처리가 가능합니다. csVR을 사용하면 사용자가 지리적으로 멀리 떨어져 있더라도 공간 오디오 통신으로 강화된 측정 및 작업을 거의 실시간으로 일관되게 수행할 수 있습니다. 제안된 시청각 프레임워크는 csVR 정밀 및 협업 의학을 향한 디지털 의학의 편의성을 더욱 높일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

의료 데이터의 효과적이고 안정적인 통신은 디지털 콘텐츠를 의학에 통합하는 데 필수적입니다. 따라서 디지털 의학1은 인간의 건강을 평가하고 획득한 데이터를 저장 및 배포하기 위해 소프트웨어와 알고리즘으로 관리되는 구성 요소를 사용합니다. 의학 분야에서 PACS(사진 보관 및 통신 시스템)2는 디지털 컴퓨터와 네트워크를 기반으로 한 사진 보관 및 통신 시스템의 한 예입니다. 중앙 PACS 기술이 발전했지만 내부 근거리 통신망(LAN)을 통해 PACS를 구현하는 데 따른 주요 운영 문제와 그에 따른 유지 관리 및 문제 해결 비용이 여전히 남아 있습니다3.

가상 현실(VR)의 개념은 1960년대에 사용자가 합성 콘텐츠를 현실적인 방식으로 경험할 수 있는 가능한 게이트웨이로 생각되었습니다4. 그 이후로 헤드 마운트 디스플레이(HMD)5를 사용하여 컴퓨터 생성 디지털 환경에 입체적인 몰입감을 제공하는 정교한 VR 장치가 개발되었습니다. 이러한 VR 시스템은 치료 응용6,7,8, 수술 전 시뮬레이션9 및 계획10,11, 의학 교육12,13과 같은 다양한 의료 분야에서 널리 사용되었습니다. 큰 성공에도 불구하고 사용자 친화적인 방식의 VR 기술 구현과 높은 기술 요구 사항, 특히 복잡한 콘텐츠의 그래픽 표현에 대한 요구 사항과 같은 몇 가지 한계와 과제가 분명해졌으며, 이는 주로 고립된 콘텐츠에 상대적으로 높은 비용을 초래했습니다. 단일 사용자 채택 VR 경험14.

최근 몇 년 동안 인간 조직의 비침습적 단면 이미징 기술인 광간섭 단층촬영(OCT)이 안과 이미징의 표준이 되었습니다. 전통적으로 OCT 영상은 컴퓨터 화면에 2차원으로 표시되기 때문에 귀중한 정보를 공유하는 데 공간적, 시간적 제약이 있었습니다. 오늘날 VR17을 사용하여 OCT 이미지 표시 기능이 향상되었습니다. VR로 생성된 3차원 OCT 모델은 일반인 및 의료 전문가 설정17,20,21에서 대화형 방식으로 의료 영상 디스플레이18,19를 향상시키기 위한 적절한 디지털 인터페이스로 성공적으로 인식되고 사용되었습니다. 이러한 질적 연구는 VR을 의료 현장으로 전환하는 데 매우 중요합니다. 그러나 우리는 VR에서 정량화하고 재현할 수 있는 정밀한 내비게이션만이 이 디지털 의료 기술에 대한 신뢰와 자신감을 높일 수 있다고 가정합니다. 따라서 거시적 수준에서 우리 그룹은 이전에 인간 두개골 측정을 통해 VR이 디지털 세계와 물리적 세계 측정을 통합하는 데 적합하고 유효한 기술임을 보여주었습니다22.