تجربه ام آر آی با واقعیت مجازی و ردیابی حرکات چشم

محققان دانشکده کینگز لندن موفق به  گرفتن عکس ام آر آی با واقعیت مجازی شدند. آن‌ها یک سیستم واقعیت مجازی تعاملی ساختند که از آن برای گرفتن عکس و ام آر آی استفاده می‌شود.

به گزارش مجله گزارشات علمی Scientific Reports، محققان امیدوارند این پیشرفت برای افرادی که از انجام ام. آر. آی هراس دارند، از جمله کودکان، افراد مبتلا به اختلالات شناختی، یا افرادی که دچار اضطراب یا ترس از فضای بسته هستند، سودمند واقع شود.

در شرایط معمولی، اسکن‌های انجام شده با دستگاه ام. آر. آی برای کودکان زیر پنج سال با 50% خطا همراه است. به همین دلیل در اغلب بیمارستان‌ها از داروهای آرامش‌بخش یا حتی بیهوشی برای اسکن موفقیت آمیز کودکان استفاده می‌کنند.

بیهوشی یا داروهای آرامش بخش اغلب پرهزینه، وقت‌گیر و دارای عوارض جانبی هستند. از طرفی، به لحاظ عصب‌شناسی، ام. آر. آی بدست آمده از این روش‌ها تنها به بررسی عملکرد کلی مغز افراد آسیب‌پذیر در حالت خواب مصنوعی می‌پردازد. بنابراین ممکن است نحوه عملکرد مغز در شرایط عادی را نشان ندهد. از طرفی، به لحاظ عصب‌شناسی، ام. آر. آی بدست آمده از این روش‌ها تنها می‌تواند عملکرد کلی مغز افراد آسیب‌پذیر را در حالت خواب مصنوعی نشان دهد و قادر به بررسی نحوه عملکرد مغز در شرایط عادی نیست.

ام آر آی با واقعیت مجازی

دکتر کُن چیِن، استاد دانشکده تصویربرداری و مهندسی پزشکی دانشگاه کینگز و سرپرست تیم تحقیقاتی، معتقد است گرفتن اسکن ام. آر. آی. تجربه‌ای متفاوت و اغلب ترسناک است زیرا بیمار باید به داخل دستگاهی تونل‌مانند و باریک فرستاده شود، که اغلب صداهای بلند و آزاردهنده دارد و بیمار باید تا پایان کار بی‌حرکت بماند. به همین دلیل گرفتن ام آر آی با واقعیت مجازی می‌تواند ایده مناسبی باشد.

دکتر چِین می‌گوید: «همیشه مشتاق پیدا کردن راه‌های دیگری برای گرفتن اسکن مغزی از کودکان و افراد حساس بوده‌ایم. علاقه ما به واقعیت مجازی از آنجا آغاز شد که پی‌بردیم زمانی که افراد از واقعیت مجازی استفاده می‌کنند غرق در دنیای دیگری شده و از دنیای اطراف خود بی‌خبر می‌شوند. بنابراین به فکر ساخت سیستمی افتادیم که بتوان از آن در محیط آم. آر. آی. استفاده کرد. این سیستم یکی از بهترین جایگزین‌های ممکن برای انجام موفقیت‌آمیز ام.آر.آی. در موارد خاص خواهد بود».

برای گرفتن ام آر آی با واقعیت مجازی محققان یک هدست برای قرار دادن بیمار در محیط واقعیت مجازی ساختند که استفاده از آن در دستگاه ام. آر. آی. هیچ ضرر و آسیبی ندارد.

طراحی این هدست به گونه‌ای است که نور از آن عبور نمی‌کند و در نتیجه کاربر هیچ سیگنال تصویری از محیط اطراف خود دریافت نمی‌کند که یادآور موقعیت او باشد و گرفتن ام آر آی با واقعیت مجازی را تسهیل کند.

پس از اینکه هدست به درستی روی چشمان بیمار قرار گرفت، پروژکتور سیستم بلافاصله روشن می شود. محتوایی جذاب پخش می‌کند و سپس تجربه واقعیت مجازی تا پایان آزمایش ادامه می‌یابد.

به گفته محققان این روش در برطرف کردن حس (ناخوشایند بیماران هنگام) قرار گرفتن درون دستگاه ام. آر. آی. موفق بوده است زیرا در این تجربه دامنه دید فرد جای خود را به واقعیت مجازی می‌دهد و واقعیت مجازی با دیگر سیگنال‌های دریافتی هنگام ام. آر. آی، مانند صدای دستگاه، حرکت و ارتعاش میز، هماهنگ می‌شود.

برقراری ارتباط با محیط مجازی

یکی از مهم‌ترین ابداعات سیستم گرفتن ام آر آی با واقعیت مجازی قابلیت برقراری ارتباط با محیط مجازی از طریق حرکت چشم و مسیر نگاه است. درست مانند انجام کارهای روز‌مره در دنیای واقعی.

این فناوری، اولین سیستم قابل استفاده در اسکن مغناطیسی است که از واقعیت مجازی تعاملی استفاده می‌کند.

کاربر با نگاه خود (صرفاً با نگاه کردن به یک شیء یا ناحیه در واقعیت مجازی)، می‌تواند در دنیای مجازی به کاوش بپردازد، محتوای موردنظر خود، مثلاً بازی یا فیلم، را انتخاب کند، بازی کند، و لینک حاوی فیلمی از همراه یا سرپرست خود را باز کند یا ببندد. منظور این است که بیماران مضطرب می‌توانند هر زمان که خواستند از طریق وب‌کم و میکروفن و صفحه نمایش نصب شده در محیط کنسول با  همراه یا سرپرست خود ارتباط برقرار کنند.

محققان می‌گویند گام بعدی در این سیستم‌ها ساخت محتوای مجازی آزمایش‌ سیستم با بیماران (واقعی) است.

به گفته دکتر چِین، «ساخت محتوای مناسب بسیار مهم است، زیرا لازم است بیمار/ سوژه تا حد ممکن به محتوای مجازی جذب شود. به دلیل اینکه محتوا بسته به سن و توانایی‌های شناختی بیمار ممکن است متفاوت باشد، گام اصلی بعدی شامل بدست آوردن محتوای مناسب و آماد‌سازی آن برای گروه‌های مختلف آزمایشی و بالینی می‌شود».

دکتر تومیکو آریچی، نوسینده همکار این مقاله، می‌گوید: «بسیار خرسندیم که این فناوری راه را برای افراد آسیب‌پذیر و گروه‌هایی حساس از جمله کودکان، که به طور معمول گرفتن ام. آر. آی از آن‌ها مشکل است، هموار می‌کند و دیگر لازم نیست این افراد را برای گرفتن اسکن بخوابانیم. این فناوری علاوه بر تفاوت عمده‌ای که در فعالیت‌های بالینی ایجاد می‌کند، راه را برای کسب دانش و اطلاعات جدید در مورد کارکرد الگوهای مغزی و شکل‌گیری رفتار، و مهارت‌های اجتماعی هموار می‌کند».