آموزش آناتومی توسط هولوگرافی

هولوگرام های پزشکی، به ویژه در رادیولوژی، عملکردی پیشرفته تر از تصاویر سنتی کتاب های درسی را ارائه می دهد. تاثیر هولوگرافی در پیشرفت پزشکی غیر قابل انکار است . این جذابیت و پتانسیل ایجاد کنجکاوی را به ارمغان می آورد. این را می توان با استفاده از تصاویر هولوگرافی استاتیک ساختارهای تشریحی در کتاب های درسی به دست آورد که می تواند به راحتی رابطه بین ساختارهای بدن را نسبت به یکدیگر در سه بعد متفاوت نشان دهد.

ماهیت سه بعدی تصویر تولید شده قابلیت های بصری برتر را فراهم می کند. در یک تصویر منظم دو بعدی،مشاهده ی بسیاری از ساختارهای تشریحی مانند روابط فضایی بین رگ های خونی مختلف، دشوار است.

ساختارهای طبیعی و پاتولوژیک را می توان به راحتی با در نظر گرفتن چنین روابط عمقی شناخت. این امر می تواند به طور بالقوه در ارزیابی متابولیسم، آناتومی عروقی، پایه جمجمه، اعصاب جمجمه و کلیوی و آناتومی لگنی در تصاویر سی.تی اسکن یا ام.آر.آی مورد استفاده قرار گیرد. مفهوم ترکیب نوری نشان می دهد که مفهوم سه بعدی متکی بر گروه بندی زیرمجموعه های بصری براساس بافت ها، درجه رنگ و اتصال ساختارها است.

هولوکسیا با یک مرکز تصویربرداری تحقیقات بالینی در دانشگاه ادینبرگ در یک هولوگرام دیجیتال تمام رنگی بر روی یک جفت ریه از سی.تی اسکن کار کرد. این تکنیک جزئیات کاملی از ساختارهای تشریحی را به نمایش گذاشت.درحال حاضر دست یابی به هولوگرام های حاوی لایه های اطلاعاتی از تصاویر سیستم اسکلتی عضلانی گرفته تا سیستم عروقی و عصبی امکان پذیر است.

ذخیره سازی پی.ای.سی.اس توسط هولوگرافی

به علت انتشار اخیر محتوای سه بعدی و دسترسی به اطلاعات سه بعدی از سی تی اسکن و ام آر آی و سونوگرافی اسکنر،نسبت به اسکنرهای با هزینه ی پایین سینما و تلویزیون و چاپ سه بعدی، علاقه زیادی به هولوگرافی ایجاد شده است. سیستم های ذخیره سازی و بازیابی هولوگرافی را می توان به عنوان یک راه حل برای فراخوانی ظرفیت ذخیره سازی بیشتر، بازیابی سریع و رکوردهای ذخیره سازی فیزیکی کوچکتر مورد بررسی قرار داد.

اندازه تصویر در حال حاضر در رادیولوژی از ده مگابایت تا نود مگابایت در هر تست متفاوت است. با اتخاذ پی.ای.سی.اس با هدایت روند گردش رادیولوژی، تغییراتی در بهره وری رادیولوژی رخ داده است. رسانه های هولوگرافی می توانند به طور خاص برای ذخیره سازی داده ها به دلیل توانایی منحصر به فردشان برای ذخیره اطلاعات در سه بعد، در مقایسه با دیسک های نوری استاندارد بکار روند.

با توجه به توانایی منحصر به فرد تکنولوژی هولوگرام برای ذخیره اطلاعات و به واسطه چگالی حجمی و خواندن سریع آنها احتمالا به رسانه ذخیره سازی در آینده تبدیل میشوند. یک دی وی دی یا دستگاه پخش دیسک نوری می تواند داده ها را با نرخی که در مقایسه با هولوگرافی به میزان قابل ملاحظه ای است، بخواند.
بنابراین ضبط و ذخیره سازی هولوگرافی می تواند به طور قابل توجهی در مدیریت هوشمند پی.ای.سی.اس کمک کند. با پیشرفت تکنولوژی کامپیوتر، این تکنولوژی جدید در حال حاضر از لحاظ اقتصادی برای تولید انبوه امکان پذیر است. هولوگرام به تدریج از مرحله تحقیق دهه هزار و نهصد و هفتاد به پتانسیل فعلی آن منتقل میشود و به یک محصول تجاری تبدیل می شود. پی ای سی اس در حال حاضر نیاز به مقدار زیادی از ذخیره سازی داده ها دارد، که می تواند تا هزاربار ظرفیت ذخیره سازی بیشتر با استفاده از تکنولوژی هولوگرافی را نسبت به روش های فعلی داشته باشد. چندین برآورد دقیق نشان می دهد که اسکن های با وضوح بالا و تخصصی ممکن است حدود سی مگابایت اطلاعات در هر اسکن را اشغال کند. در طول دهه گذشته کیفیت تحقیقات تغییر کرده است. عملکرد اسکن ها در حال حاضر متمرکزتر با وضوح بالاتر و دقیق تر به دلیل بخش های نازک تر و مطالعات پویا است که ممکن است تحت هر دو مطالعات سی تی و ام آر آی توانایی برای ایجاد مقدار زیادی از داده هارا ایجاد کند. تخمین فعلی نشان می دهد که برای هر صدهزار امتحان انجام شده به طور تقریبی نیاز به سه ترابایت فضای ذخیره سازی دارد.

مزیت استفاده از هولوگرافی در پزشکی

از جمله موارد دیگری که بیان گر تاثیر هولوگرافی در پیشرفت پزشکی است می توان به مورد زیر اشاره کرد .
هولوگرافی بر خلاف دیسک های نوری سنی شامل ذخیره سازی داده ها و توانایی آن برای انجام ضبط و خواندن داده های مغناطیسی است.بنابراین سرعت انتقال داده ها به میزان قابل توجهی سریعتر از دیسک های نوری سنتی امکان پذیر است. یکی دیگر از مزایای استفاده از توانایی آن در استفاده از کل ضخامت رسانه ضبط به جای سطح چهارده است . رسانه هولوگرافی به نور حساس است.با استفاده از لیزر داده ها را می توان در فضاهای سه بعدی ثبت کرد. با هولوگرافی، ما می توانیم یک میلیون بیت از داده ها را با یک فلاش نور ثبت کنیم.

داده های تطبیقی نشان می دهد که هزینه های رسانه های جدیدهولوگرافی احتمالا در محدوده شش صدم تا بیست صدم دلار در هر گیگابایت در مقایسه با نوار داده ها است که هزینه آن بین بیست و پنج صدم تا یک دلار و نوار ویدئو دارای هزینه ای بین یک تا سه دلار در هر گیگابایت است. تحقیقات قابل توجهی در مورد درایوهای هارد دیسک در حال حاضر هزینه ای به طور متوسط حدود دودهم دلار در هر گیگابایت را داراست. با این حال کاهش بیشتر هزینه به احتمال زیاد نیاز به تکنولوژی های جدیدتری دارد. ذخیره سازی هولوگرافی یکی از راه حل های امیدوار کننده در این زمینه است.

هولوگرام در حال حاضر با چالش هایی در پیدا کردن رسانه مناسب برای ضبط هولوگرام مواجه است. شکست یک استاندارد قابل قبول برای ضبط هولوگرام مسئله دیگری است.
با پیشرفت در قلمرو علم مواد این مشکل را می توان برطرف کرد.

نمایشگر های هولوگرافی در رادیولوژی

استفاده از نمایشگرهای هولوگرافی در رادیولوژی هنوز مورد تحقیق است، اما آنها به زودی می توانند راه خود را به استفاده تجاری تبدیل کنند و از لحاظ اقتصادی قابل استفاده باشند .یک صفحه نمایش هولوگرافی می تواند با استفاده از یک رسانه شیشه ای مخصوص پوشش داده شده برای سطح پروجکشن یک پروژکتور تصویری ایجاد یک صفحه نمایش فضای آزاد کرده و به عنوان حامل تصویر بشکلی بسیار شفاف به نظر برسد. علاوه بر این با کنترل پرتو با لنزهای مخصوص،پ می توان تصویر را به صورت مستقیم یا بر روی آن در مقابل یا در پشت شیشه شناور کرد. این دیدگاه ها می تواند در رادیولوژی مفید باشد و به عنوان کامپیوتر به داده های سه بعدی سی تی به پروژکتور ارسال گردند. رادیولوژیست، با لمس روی صفحه نمایش یک سری از امواج الکتریکی ایجاد خواهد کرد که به کامپیوتر ارسال می شود. کامپیوتر سیگنال را تفسیر و تصویر پیش بینی شده را با توجه به اطلاعات تعدیل می کند.بنابراین استفاده از ماوس را از بین می برد.
علاوه بر این بازسازی سه بعدی تصاویر دوبعدی از تصویربرداری های مقطعی می تواند به مدل های دقیق سه بعدی ساختار بدن منجر شود که پس از آن می تواند به صورت هولوگرافیک نمایش داده شود. این رویکرد ممکن است به ویژه برای جراحان مفید باشد
که برای مشاهده بدن از تصاویر مقطعی استفاده میکنند. به این ترتیب آنها را در برنامه ریزی روش های مختلف و هدایت مداخلات در طول عمل جراحی کمک می کند.

نمایش هولوگرافی در حال حاضرحتی با توجه به دادن وضوح فضایی خوب برای تفسیر رادیولوژیک عمومی کافی نمیباشد. با این حال هولوگرافی به عنوان یک ایده جدید با نتایج بسیار دلگرم کننده در سایر برنامه های پزشکی دیگر، مانند اکوکاردیوگرافی، روش های تهاجم هدایت شده، تصویر نشان داده شده از شکستگی های لگن، واحد اندازه گیری حرکت غشای تمپان، تصویر شکستگی استخوانی و پزشکی قانونی بکار میرود
. تکنولوژی نمایشگر به تازگی توسعه یافته است که بتواند تصاویر سه بعدی را در فضای آزاد، با توانایی درمانگر برای رسیدن به هدف و دستیابی به آنها و اعمال نشانه های آنها به کار ببرد.

محدودیت های هولوگرافی در پزشکی

محدودیت های فعلی هولوگرافی نسبتا قابل توجه است. هولوگرافی نیاز به روش های نسبتا پیچیده برای ضبط تصاویر هولوگرافیک دارد و آنها را پرهزینه وگاهی ارزان تر می کند. علاوه بر این، نمایش تصاویر هولوگرافی مستلزم ابزار دقیق است. در حال حاضر، تکنولوژی صفحه نمایش هولوگرافی به دور از نمایشگرهای دوبعدی و سه بعدی قابل دسترس است. پیشرفته ترین نمایشگر حجمی در حال حاضر دارای وضوح فضایی بسیار ضعیف است و می تواند تصاویر را فقط در حدود دو فریم در ثانیه نشان دهد. تحقیقات قابل توجهی برای بهبود این نمایش ها لازم است تا آنها را به جای پیش بینی های تکنولوژیک جدید که در حال حاضر هستند، به پزشک واقعی ارائه دهند.

تصاویر هولوگرافی نیز به لحاظ ذهنی در تجسم ضعیف وبا تفاوت های متناقض بافتها هستند. بنابراین، آنها برای نشان دادن زمینه های مورد علاقه برای افراد نا آشنا با تصاویر مقطعی رادیولوژیک نسبت به تشخیص واقعی تصاویر رادیولوژیک مفید هستند.

راه حل های ذخیره سازی بر اساس هولوگرافی با چالش های مهمی در آوردن تکنولوژی در بازار روبرو هستند. یک مشکل مهم در ضبط هولوگرافی، بازتاب مخرب است. در فرایند دسترسی به داده های هولوگرافی لیزر خواندن ضبط را به گونه ای متوقف می کند که منجر به پاک شدن تدریجی آن می شود.
چالشی دیگر این است که کریستال ها با کیفیت نوری مورد نیاز در سرعت های کافی رشد می کنند تا امکان استفاده گسترده از تکنولوژی را فراهم کند. چنین چالش ها با توجه به تحقیقات دهه ی هزار و نهصد و نود پذیرش ذخیره سازی هولوگرافی را محدود می کند.

مزیت استفاده از هولوگرافی در رادیولوژی

تاثیر هولوگرافی در پیشرفت پزشکی به خصوص رادیولوژی بسیار پر رنگ بوده است . هولوگرافی توانایی تبدیل رادیولوژی را دارد و آن را واقعا مجازی می سازد.
این می تواند رادیولوژیست ها را از آزادی برای انجام کارهای رادیولوژیکی فراتر از مانیتورهای با وضوح بالا به فضای آزاد فراهم کند. این همچنین می تواند به طور بالقوه برای رادیولوژیستها به پردازش دوبعدی یک مانیتور معمولی و موس برای رفع تصاویر کمک کند، در نتیجه تغییر ارگونومیک عمل رادیولوژی را کاهش می دهد. گزارش های رادیولوژی می تواند اطلاعاتی تر باشد زیرا ارتباطات بین ضایعات مجتمع و عروق مجاور در ابعاد واقعی آنها مورد بررسی قرار می گیرد. هولوگرافی می تواند به موضوع پیچیده ذخیره سازی و بازیابی تصویر کمک کند. با افزایش پایگاه داده های تصویربرداری، ذخیره سازی الکترونیکی موجود در بیمارستان ها سریعتر از بین خواهد رفت و هزینه های قابل توجهی برای حفظ ظرفیت حافظه مناسب خواهد بود. رسانه های ذخیره سازی هولوگرافی می توانند یک پل با هزینه ای مناسب برای نگهداری اطلاعات وسیع از اطلاعات تا جهش عمده بعدی را در تکنولوژی حافظه فراهم کنند