Operacja na wirtualnym sercu [ZDJĘCIA, WIDEO]

Zastosowanie technologii „HoloLens” do planowania zabiegów kardiologicznych to efekt współpracy firmy MedApp i zespołu specjalistów z Instytutu Kardiologii Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego.

- Okulary HoloLens pozwalają nam oglądać rozszerzoną rzeczywistość. Patrząc przez nie widzimy stworzony na podstawie obrazów z tomografii komputerowej czy echokardiografii wirtualny hologram serca, które poddawane będzie zabiegowi i możemy zaplanować pewne czynności, powtarzane potem w rzeczywistości - tłumaczy prof. dr hab. med. Dariusz Dudek, przewodniczący Rady Instytutu Kardiologii CM UJ i kierownik Oddziału Klinicznego Kardiologii oraz Interwencji Sercowo-Naczyniowych w krakowskim Szpitalu Uniwersyteckim.

Autorka: Iwona Krzywda

Komputerowa magia

Pierwszy taki na świecie wirtualny model serca zaprezentowano podczas trwających w Krakowie międzynarodowych warsztatów kardiologicznych New Frontiers In Interventional Cadriology. Obrazuje on narząd pacjentki, która dzisiaj w Krakowskim Szpitalu Specjalistycznym im. Jana Pawła II przejdzie zabieg podskórnego wszczepienia zastawki aortalnej metodą hybrydową - bez otwierania klatki piersiowej, pełnego znieczulenia i podłączania krążenia pozaustrojowego. Dzięki hologramowi zespół kardiologów i kardiochirurgów jeszcze przed wejściem na salę operacyjną mógł dokładnie przyjrzeć się jej sercu, które wymaga naprawy i zaplanować optymalny przebieg zabiegu.

Model widoczny po założeniu specjalnych okularów stworzonych przez firmę Microsoft, powstaje na podstawie zdjęć wykonywanych przy pomocy tomografu komputerowego, dostępnego w każdej polskiej lecznicy. - Podczas takiego badania wykonywane są setki zdjęć w trzech różnych osiach. Z nich wyodrębniany jest obraz wyłącznie samego serca, następnie składany przy pomocy różnego rodzaju algorytmów w trójwymiarowy model - wyjaśnia szczegóły tego procesu Mateusz Kierepka, prezes firmy MedApp, odpowiadającej za technologiczną część projektu. - Hologram umożliwia lekarzowi wirtualne „wejście” do wnętrza serca pacjenta, przeanalizowanie wszystkich jego elementów, żył, tętnic, zastawek i ewentualnych schorzeń - dodaje.

Serce ukazujące się przed oczami kardiologa czy kardiochirurga nie tylko odzwierciedla rzeczywisty wygląd narządu chorego, ale również bije dokładnie takim samym rytmem jak to prawdziwe! Do komputerowej animacji jest bowiem wykorzystywany zapis wykonywanego wcześniej badania EKG.

Na razie prototyp

Przygotowanie hologramu wykorzystanego do zaplanowania leczenia pierwszej pacjentki zajęło specjalistom z MedApp blisko cztery dni. Twórcy oprogramowania liczą jednak, że docelowe dopracowanie algorytmów umożliwi powstawanie modeli o wiele szybciej.

Wszystkie trafią do specjalnej wirtualnej bazy danych. Lekarze będą mogli z nich skorzystać również w trosce o zapobieganie ewentualnym powikłaniom, do których może dojść podczas wykonywania zabiegu na żywym organizmie.

- To z kolei przełoży się nie tylko na skrócenie czasu samej operacji, dzięki doborowi optymalnego i przećwiczonego wcześniej rozwiązania, ale także na zwiększenie bezpieczeństwa zabiegów, które wykonujemy - tłumaczy prof. Dariusz Dudek.

Na razie krakowscy kardiolodzy jako jedyni na świecie mogą skorzystać z tego rodzaju pomocy, a w razie potrzeby przygotowany model wydrukować również w trójwy- miarowej formie.

Wspólne prace nad udoskonaleniem prototypu jeszcze trwają. Kolejne hologramy powstaną również dla następnych pacjentów z chorymi sercami, którzy trafią pod opiekę Instytutu UJ. - Liczymy na to, że w ciągu pięciu lat takie postępowanie w kardiologii stanie się standardem i będzie wykorzystywane może nie we wszystkich szpitalach, ale na pewno w specjalistycznych placówkach - podkreśla prof. Dudek.

Nie tylko w kardiologii

Algorytmy stworzone z myślą o sercach, po ich udoskonaleniu, z powodzeniem znajdą jednak zastosowanie także w innych dziedzinach medycyny. Przedstawiciele MedApp już rozpoczęli rozmowy m.in. z neurochirurgami, zainteresowanymi, by przy ich użyciu przyjrzeć się fragmentom kręgosłupa czy rdzenia kręgowego i przygotować się na to, co czeka ich już po użyciu skalpela.

Twórcy innowacyjnej technologii zapewniają, że jej cena nie powinna być barierą dla placówek, chętnych wyposażyć swoich lekarzy w tego rodzaju pomoc. Finalny koszt całego rozwiązania na razie ciężko jednak oszacować.

- Za same okulary HoloLens w tym momencie zapłacić trzeba około 3 tysięcy dolarów, cała technologia będzie na pewno droższa. Trzeba jednak wziąć pod uwagę, że wiedza o tym, co może czekać lekarzy podczas operacji jest dla nich absolutnie bezcenna. Tak naprawdę mówimy więc nie o kosztach zakupu, ale o potencjalnych zyskach - zapewnia Michał Adamczyk z MedApp.