واقعیت افزوده (AR) یک فناوری است که محیط طبیعی را با اطلاعات تولید شده توسط رایانه، در زمان واقعی بهبود می بخشد. AR به حس بصری محدود نمی شود. می توان آن را برای همه احساسات از جمله بینایی، شنوایی، بویایی و لمس کردن اجرا کرد.
AR در چشم پزشکی چیست؟
انکسار خودکار دستگاهی است که توسط رایانه کنترل می شود و در معاینه چشم برای اندازه گیری عینی عیب انکساری فرد و تجویز عینک یا لنزهای تماسی استفاده می شود. این با اندازه گیری نحوه تغییر نور هنگام ورود به چشم فرد به دست می آید. چشم پزشکی ارتباط نزدیکی با AR دارد زیرا اکثر سیستم های AR مبتنی بر سیستم های بینایی هستند.
کاربردهای واقعیت افزوده در چشم پزشکی
واقعیت افزوده در چشم پزشکی کاربردهای خاصی دارد. به خصوص در درمان بیماری‌های چشمی، AR دارای پتانسیل بسیار زیادی برای ارائه گزینه‌های جایگزین یا کمکی به روش‌های غیرتهاجمی و راحت است. این به نفع بیمارانی است که نمی‌توانند طب سنتی و درمان جراحی را دریافت کنند. علاوه بر درمان، AR در آموزش و کمک های بالینی در چشم پزشکی نیز اجرا شده است. بیماری های چشمی که AR در درمان آن ها به کار رفته اند، عبارتند از: نقص میدان بینایی، کمبود دید رنگی، کم بینایی، نابینایی، نیکتالوپی. برنامه های کاربردی در آموزش شامل آموزش پزشکی و آموزش عمومی است.
ملاحظات طراحی برای یک محیط واقعیت افزوده چشمی با قابلیت بینایی کامپیوتری
مطالعاتی برای طراحی و اجرای یک محیط واقعیت افزوده چشمی انجام شده است. میکروسکوپ به یک دوربین CCD متصل می شود و تصویر به یک برد فیلمبرداری ارسال می شود. یک ایستگاه کاری کامپیوتری، ضبط، ثبت و نمایش تصویر را هماهنگ می کند. تصویر گرفته شده با داده های عکاسی و آنژیوگرافی که قبلاً ذخیره شده، مونتاژ شده و ثبت می شود. سپس کامپیوتر یک نمایشگر ویدئویی با وضوح بالا و روشنایی و کنتراست قابل تنظیم را به یکی از چشم‌های بیومیکروسکوپ هدایت می‌کند.
انواع ماژول در AR
این مطالعات نشان دهنده اولین بررسی برای طراحی و اجرای یک محیط واقعیت افزوده چشمی است. به طور کلی یک سیستم AR شامل سه ماژول اصلی است: فیلم برداری، پردازش و نمایش. دوربین، محیط طبیعی را ضبط می کند و سپس آن را برای پردازش به واحد محاسباتی ارسال می کند. در نهایت، اطلاعات پردازش شده بر روی صفحه نمایش منعکس می شود.
کاربرد های واقعیت افزوده در چشم پزشکی
علاوه بر افزودن اطلاعات مجازی به محیط طبیعی، برنامه‌های AR شامل حذف یا پردازش اشیاء واقعی از محیط واقعی است، که معمولاً واقعیت واسطه‌ای نامیده می‌شود. برخلاف واقعیت مجازی (VR) که کاربران را به طور کامل در دنیای مجازی تولید شده توسط کامپیوتر غوطه ور می کند، AR مبتنی بر دنیای طبیعی است و محیط واقعی را با اطلاعات تولید شده توسط کامپیوتر بهبود می بخشد.
نقص میدان بینایی
چندین بیماری چشمی می توانند باعث نقص میدان بینایی (VFD) شوند. نقص میدان بینایی مشکلاتی را در زندگی روزمره بیماران مانند رانندگی، عبور از جاده، خواندن و جستجوی بصری به همراه خواهد داشت. به دلیل محدودیت میدان دید، بیماران مبتلا به VFD نسبت به خطرات اطراف حساسیت کمتری دارند .
علاوه بر این، برخی از VFD ها به دلیل آسیب مغزی ایجاد می شوند که با طب سنتی یا درمان جراحی قابل برگشت نیستند. خوشبختانه، AR راه حل قابل توجهی را ارائه می دهد که کمک بصری ارائه می دهد و قابلیت جستجو را بهبود می بخشد.
کمبود بینایی رنگ
کمبود بینایی رنگ (CVD) که به نام کوررنگی نیز شناخته می شود. بیماران در درک و تشخیص رنگ های خاص مشکل دارند. CVD موانعی را برای زندگی روزمره بیماران ایجاد می کند و مشاغل آن ها را محدود می کند. اگرچه CVD در حال حاضر با درمان پزشکی قابل درمان نیست، سیستم AR می تواند به کاربران کمک کند که توانایی خود را در تشخیص رنگ ها بهبود بخشند.
یکی از محبوب ترین عینک های هوشمند عینک‌های کروما هستند. AR برنامه های کاربردی را در تلفن هوشمند برای کمک به بیماران مبتلا به CVD توسعه داده است.
نابینایی
نابینایی موانع شدیدی بر سر راه زندگی بیمار به همراه دارد، به ویژه تحرک آنها را محدود می کند. چندین سیستم AR کمک بینایی مبتنی بر فاصله پیشنهاد شده است.
این سیستم های AR از درک رنگ، درک نور و شنوایی برای انتقال اطلاعات استفاده می کنند. سیستم آنها بر روی مایکروسافت اعمال می شود و فاصله بین اشیا و کاربران را بر اساس جریان ویدئو محاسبه می کند. برای بیمارانی که نابینا هستند اما نور را درک می کنند، از روشنایی دیودهای ساطع کننده نور برای اطلاع رسانی به بیماران در مورد فاصله، استفاده می شود.
در حالی که فاصله بین شی و کاربر کوتاه شد، دیودهای ساطع نور روشن خواهند بود. برای نابینایی کامل، از صدای فضایی برای بیان فواصل استفاده شده است. با کوتاه شدن فاصله، شدت صدا افزایش می‌یابد.
کم بینایی
بیماران کم بینایی در تشخیص چیزهایی مانند خواندن مشکل دارند. کاربردهای AR در بیماری کم بینایی بر تقویت قابلیت تشخیص بر روی استراتژی های مختلف از جمله بزرگنمایی، افزایش کنتراست، تشخیص اشیا و استخراج متن تمرکز دارد. بزرگنمایی، رایج ترین استراتژی است.
تصاویر پس از بزرگنمایی در یک پنجره نشان داده می شوند تا دید کاربر را پوشش دهند. علاوه بر این، افزایش کنتراست به کاربران کمک می کند تا با افزایش کنتراست تصاویر، چیزها را تشخیص دهند. ترکیب تشخیص کاراکتر نوری با AR، به عنوان استراتژی هایی برای بهبود تشخیص کاربر با دید کم مورد استفاده قرار گرفته است.
AR برای افراد سالم
واقعیت افزوده در چشم پزشکی را می توان برای محافظت از افراد سالم و بیمارانی که از جراحی یا درمان رنج می برند در نظر گرفت. برای افراد سالم، سیستم AR می تواند برای پردازش بینایی در شرایطی که برای چشم مضر است استفاده شود. به عنوان مثال، هنگام رانندگی در زیر نور شدید خورشید، انتظار می رود روشنایی میدان دید مربوطه با یک سیستم AR کاهش یابد.
واقعیت افزوده یک فناوری محبوب در چشم پزشکی
AR یک فناوری محبوب در چشم پزشکی است و در دهه اخیر از زمان ظهور HMD های تجاری و تلفن های هوشمند به سرعت توسعه یافته است. هدف از کاربردهای AR در چشم پزشکی، درمان بهبود بینایی یا نزدیک‌ترشدن فعالیت های بیماران به افراد سالم است.علائم رایج بیماری چشم، اختلالات بینایی است و AR توانایی پردازش اطلاعات بصری را برای تقویت بینایی دارد.
جمع بندی
علاوه بر این، AR به عنوان یک روش درمانی غیر تهاجمی، پتانسیل زیادی در درمان جایگزین دارد. برای بیماران مبتلا به بیماری های چشمی که نمی توانند جراحی یا دارو را تحمل کنند، AR انتخاب بهتری است. با این حال، هنوز فضای زیادی برای توسعه وجود دارد که نیازمند تلاش بیشتر محققان است. کاربردهای واقعیت افزوده در تشخیص و حفاظت ممکن است ارزش کاوش را داشته باشند. AR با پیشرفت سریع فناوری و تحقیقات عمیق‌تر، به پتانسیل خود پی خواهد برد و نقش مهمی در چشم‌پزشکی در آینده ایفا خواهد کرد.