Развитие инновационных технологий в настоящее время совершило огромный скачок и привело к значительным изменениям в различных сферах человеческой деятельности. За последние несколько лет количество информации, производимой человек в сети, растет в геометрической прогрессии. И это дает новые возможности для развития имеющихся технологий и создания новых.

Искусственный интеллект и машинное обучение уже нашли широкое применение в различных областях, от сферы бизнеса и финансов до науки и медицины. Блокчейн, технология децентрализованной базы данных, которая находит применение в финансовой сфере, цепочке поставок и государственных системах. Дополненная и виртуальная реальность используются в развлекательной индустрии, образовании и медицине для симуляции реальных ситуаций и улучшения обучения.

В сфере западной медицины широко распространено применение передовых технологий. Например, компания Organovo успешно осуществляет 3D-биопринтинг с 2013 года, а суперкомпьютер IBM Watson, используя глубокое машинное обучение и нейронные сети, находит методы лечения рака и другие применения в радиологии. Виртуальная реальность воспринимается как нечто неотъемлемое и уже привычное. ^[1]

В последние годы область медицинских наук претерпела значительные изменения, связанные, в том числе, с быстрым развитием искусственного интеллекта. Его применение в данной сфере разнообразно и обширно. ИИ может быть использован в хирургии, кардиологии, стоматологии, офтальмологии, нейрохирургии, при лечении психологических расстройств, в реабилитации пациентов, в процессе обучения и т.д. Возможность работы с искусственным интеллектом может повысить качество здравоохранения, ускорить процессы диагностики и лечения, снизить затраты на медицинские исследования, а также улучшить образование и тренировку медицинских специалистов ^[2]. Нарастающее внимание к совершенствованию методов обучения медиков отражается в многократном росте количества научных статей, посвящённых созданию образовательных программ с использованием искусственного интеллекта. Количество научных публикаций за последние годы в области разработок новых программ с применением технологий ИИ для обучения студентов и врачей, база Web of Science представлено на Рис.1. ^[8]

На современном этапе развития медицинской отрасли существует ряд возможностей, связанных с искусственным интеллектом. Так, использование технологий ИИ позволяет создавать интерактивные обучающие сценарии и отрабатывать алгоритм лечения, а также последовательность действий врача при оказании определенного вида помощи, что может значительно повысить качество, как и работы специалистов, так и обучения студентов-медиков при подготовке к своей будущей профессиональной деятельности.

Обучение через технологии дополненной реальности может быть более интересным и увлекательным, что, в свою очередь, может сделать учебный процесс более эффективным. Кроме того, использование смешанной реальности в медицинском обучении может также повысить безопасность пациентов. Студенты могут отрабатывать свои навыки и безопасно улучшать технику лечения, не рискуя нанести вред здоровью пациентов.

Также, использование технологий виртуальной и дополненной реальности позволяет создавать виртуальные модели органов и систем человеческого тела, которые могут быть использованы для детального изучения анатомии и физиологии.

Технология дополненной реальности принято делится на три вида: AR, VR, MR и XR.

1. Virtual Reality (VR) — виртуальная реальность.

Виртуальная реальность основана на создании звуков и изображений. Её можно рассматривать в контексте компьютерной имитации физических объектов и ситуаций в цифровом мире, в котором пользователь может взаимодействовать с этими объектами с помощью специального оборудования и получать информацию через органы слуха, зрения, обоняния и осязания

1. Augmented Reality (AR) — дополненная реальность.

Дополненная реальность (AR) — это технология, которая позволяет визуализировать дополнительные виртуальные элементы, такие как изображения, анимации, эффекты или надписи, в реальном мире. Основная цель AR — улучшить восприятие окружающей реальности, в отличие от виртуальной реальности (VR), которая полностью заменяет реальный мир на симуляцию.

1. Mixed Reality (MR) — смешанная реальность.

Mixed Reality представляет собой синтез реального и цифрового миров, где они находятся в гармонии и взаимодействуют друг с другом в рамках расширенной реальности. В этой области применяются технологии расширенной реальности (AR) и расширенной виртуальности (AV), представляющие собой компьютерное моделирование, где встречаются элементы реальности. Термин Mixed Reality был впервые предложен Microsoft более 16 лет назад. Иногда эту технологию также называют Hybrid Reality (гибридная реальность).

1. Extended Reality (XR) — расширенная реальность.

XR объединяет реальный и виртуальный миры: дополненную реальность (AR), дополненную виртуальность (AV), виртуальную реальность (VR) и прочие технологии. ^[3,4]

Международный опыт использования VR, AR и MR технологии включает в себя, в том числе, их использование в сфере здравоохранения и обучения будущих врачей в медицинских университетах. Согласно данным проведенных исследований (Корея, США, Англия и Канада 2012-2018 гг.) использование студентами технологии виртуальной реальности, дает существенные преимущества в усвоении образовательных программ по сравнению с аналогичной группой студентов, не имевших такого опыта ^[5].

В отечественной образовательной среде так же имеется ряд примеров внедрения VR технологий. Так, с 2021 года на кафедре терапии, общей врачебной практики и ядерной медицины факультета дополнительного профессионального образования ФГАОУ ВО РНИМУ им Н.И. Пирогова. Ординаторы проходят подготовку с использованием VR оборудования для оттачивания базовых навыков. ^[6]

В то же время в симуляционном центре Сеченовского Университета есть возможность улучшать навыки с использованием технологий AR. Также ВУЗ начал готовить разработчиков решений виртуальной и дополненной реальности в медицине с помощью программ дополнительного образования по программе стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

Использование искусственного интеллекта и виртуальной реальности (VR) в медицинском образовании приносит значительную пользу студентам и медицинским специалистам. Благодаря этим технологиям, студенты имеют возможность погружаться в интерактивные сценарии, обучаться на реалистичных моделях и симуляторах, что позволяет им приобретать практические навыки и опыт еще до начала работы на практике.

Ученые В. В. Селиванов и Л. Н. Селиванова в своих трудах выделяют три главных механизма, в большей степени влияющих на улучшение познавательных процессов. Первый – создает образный план мышления за счет голографичности и отчетливости образа. Второй – это анимация, которая имеет сильное влияние на центры восприятия, мышления и памяти. Третий – эффект присутствия развивает познавательную мотивацию и восприятие. ^{[9, 10]}

Главным плюсом применения VR и AR технологий является возможность регулирования выполнения практического задания. Преподаватель может в любой момент времени остановить для обсуждения решения или анализа развития событий, может изменить параметры текущей задачи и выстроить индивидуальную траекторию развития для обучающегося. Также еще одним положительным аспектом является возможность побороть страх, связанный с работой со сложным оборудованием. ^[11]

Постепенно практика использования ИИ и VR технологий в медицинском образовании распространяется и в России. Университеты и медицинские учебные заведения начинают внедрять эти инновационные методы обучения, что позволит подготовить квалифицированных специалистов, способных быстро применять новейшие методы и технологии в своей практике. В результате этого повышается качество медицинской помощи и уровень профессионализма медицинских работников.

Существуют и отрицательные факторы, которые влияют на распространение VR технологий. Во-первых, разработка симуляторов и программного обеспечения, а также подготовка кадров требуют значительных инвестиций. Поэтому не все образовательные учреждения могут позволить новые методики обучения, связанные с этими технологиями. Во-вторых, в большинстве случаев симуляторы имеют узкую направленность профессионального тренинга, поэтому они требуют начальную подготовку и базовые знания для оттачивания и формирования новых навыков. В-третьих, у обучающихся должна быть физическая подготовка, так как виртуальная реальность перегружает в большей степени центры координации и вестибулярный аппарат.