ΕΡΕΥΝΑ

Η πολύπλοκη δοµή των µορίων γίνεται ευκολότερα κατανοητή µε τρισδιάστατα
µοντέλα παρά µε δισδιάστατες αναπαραστάσεις. Επομένως, η χρήση συστημάτων ΕΠ για την προσομοίωση µοριακών ενώσεων, βοηθά στην καλύτερη αντίληψή τους αλλά µπορεί να χρησιμοποιηθεί και σαν εργαλείο για την ανίχνευση καινούργιων ενώσεων. Ένα σύστηµα προσομοίωσης των βιοχημικών δομών, το οποίο κάνει χρήση οπτικής αλλά και απτικής απεικόνισης πληροφοριών δημιουργεί μία τρισδιάστατη εικόνα των µοριακών ενώσεων, η οποία προβάλλεται σε µία οθόνη ενώ ο χρήστης αλληλεπιδρά µε τα µόρια µέσω ενός αρθρωτού βραχίονα, ο οποίος κατευθύνει τις κινήσεις των µορίων αλλά παρέχει και απτική αντίδραση στο χέρι του χρήστη. Οι δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ των ατόμων αναπαρίστανται µέσω της απτικής 8αντίδρασης του βραχίονα, υποδεικνύοντας ποιές ενώσεις είναι εφικτές και ποιές όχι, βοηθώντας έτσι σηµαντικά στην προσπάθεια για ανακάλυψη καινούργιων ενώσεων.
Επίσης τρισδιάστατα µοντέλα µερών του ανθρωπίνου σώµατος χρησιμοποιούνται για τον προγραμματισμό ορθοπεδικών ή πλαστικών εγχειρήσεων. Ήδη, γίνονται προσπάθειες για την κατασκευή του ψηφιακού µοντέλου ενός ποδιού µε βάση την βιο - µηχανική (biomechanical) του συμπεριφορά, µε στόχο η προσομοίωση των συνεπειών του προβλήµατός του να βοηθά τον προγραμματισμό τυχόν εγχειρήσεων. Στο µέλλον οι προσπάθειες θα στραφούν στη επέκταση του µοντέλου και σε άλλα µέρη του σώµατος και στην πιθανή διαδικασία µεταβολής του για την παραγωγή ενός µοντέλου που να αντιστοιχεί στον εκάστοτε ασθενή.
Υπάρχουν πολλές έρευνες και προγράμματα που «τρέχουν» σε όλο τον κόσμο και αφορούν την εφαρμογή της εικονικής πραγματικότητας στην ιατρική. Το δύσκολο πρόβλημα στη χειρουργική επέμβαση, που δεν έχει λυθεί εντελώς, είναι να παρασχεθεί μεγάλη λεπτομέρεια και γρήγορη αλληλεπίδραση. Αυτό είναι ιδιαίτερα δύσκολο με τους μαλακούς ιστούς που κινούνται - π.χ. η περιοχή της κοιλίας - όπου στρέφεται το μεγαλύτερο μέρος των χειρουργικών επεμβάσεων. Ο εγκέφαλος και η σπονδυλική στήλη, αν και είναι πιο σύνθετα όργανα και επομένως απαιτούν πολύ μεγάλη λεπτομέρεια στην απεικόνιση, δεν κινούνται πολύ και επομένως μπορούν να αντιμετωπιστούν πιο εύκολα.  Παρόλο ότι υπάρχουν πολλοί προσομοιωτές ενδοσκόπησης με ρεαλιστική αίσθηση (δεδομένου ότι οι τα πραγματικά ενδοσκόπια παρέχουν μια χονδροειδή ανάδραση υφής), δεν υπάρχει κανένας που να είναι απόλυτα ρεαλιστικός, ειδικά όταν οι χειρουργοί προσπαθούν να αλληλεπιδράσουν με τα εικονιζόμενα όργανα ή ιστούς. Η μεγάλη αδυναμία είναι στη μίμηση της συμπεριφοράς και της εμφάνισης των μαλακών ιστών, διαφορετικών πυκνοτήτων, κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης.  Από αυτή την έρευνα έχουν αποκλειστεί εφαρμογές που αφορούν στην υγειονομική αγωγή για το ευρύ κοινό (που καλύπτεται κατά ένα μεγάλο μέρος από διαδικτυακές πηγές και παρουσιάσεις πολυμέσων σε CD-ROM και δεν εξετάζονται από την ΕΠ), την απεικόνιση μεγάλης κλίμακας ιατρικών βάσεων δεδομένων (δηλ. ιατρικά αρχεία από τους μεγάλους αριθμούς ασθενών - αν και η ΕΠ εφαρμόζεται σε αυτήν την περιοχή) και τις εφαρμογές ΕΠ στον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό ιατρικών κέντρων.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις τάσεις, η έρευνα της ΙΕΠ εστιάζεται στις ακόλουθες τρεις ευρείες περιοχές: 
1. διανοητικές και σωματική διάγνωση και αποκατάσταση
 2. ιατρική απεικόνιση πολύπλοκων ιατρικών δεδομένων για τη διάγνωση και τον προγραμματισμό χειρουργικών επεμβάσεων συμπεριλαμβανομένων των τηλεϊατρικών (απομακρυσμένων διαγνωστικών) εφαρμογών
3. ενσωματωμένοι προσομοιωτές για την ιατρική κατάρτιση, ειδικά σε σχέση με το 2. 

Και τα τρία πεδία, μοιράζονται την ανάγκη για ρεαλισμό, ακριβή και γρήγορη αλληλεπίδραση με τις σύνθετες, τρισδιάστατες απεικονίσεις των δεδομένων.  Λιγότερο κατάλληλες είναι οι εφαρμογές που εξαρτώνται από τη μηχανική προσομοίωση. 
Για τη διανοητική και φυσική αποκατάσταση, οι εικονικοί κόσμοι που δημιουργούνται πρέπει να είναι πιστευτοί και ρεαλιστικοί, συνδυάζοντας τη λεπτομέρεια και τους γρήγορους χρόνους απόκρισης. Για την απεικόνιση των σύνθετων ανατομικών στοιχείων, για τη διάγνωση και τον προγραμματισμό χειρουργικών επεμβάσεων, καθώς επίσης και την κατάρτιση σε τέτοιες διαδικασίες, οι ανάγκες είναι οι ίδιες.Ίσως οι δύο βασικές αδυναμίες των υπαρχουσών εφαρμογών ΕΠ στην ιατρική είναι ο σχετικά φτωχός ρεαλισμός και η μικρή χρηστικότητα. Και τα δύο ζητήματα θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν χρησιμοποιώντας τις τοπικές δεξιότητες (local skills). Το βασικό ερευνητικό ζήτημα στην ιατρική ΕΠ είναι να συνδυαστούν οι λεπτομερείς τρισδιάστατες δομές με την πολύ γρήγορη αλληλεπίδραση. Ο συνδυασμός αυτών των δύο παραγόντων, που τείνουν να είναι αντιστρόφως ανάλογες μεταξύ τους, είναι το κλειδί στη χρησιμοποίηση της ΕΠ στην ιατρική για κάτι περισσότερο από τις χονδροειδείς προσομοιώσεις των σχετικά απλών διαδικασιών ρουτίνας.