Sciencemag.cz
Doporučujeme
Složité transplantace a resekce jater, odstranění jejich nemocné části nebo detailní zmapování hrudníku příjemce před operací a transplantací srdce či plic – právě v takových případech sehrává virtuální realita v posledních letech zásadní roli. Chirurgům umožňuje se efektivněji připravit na výkon a předejít i některým komplikacím. Specialisté na virtuální realitu (VR) za téměř pět let fungování programu v IKEM vytvořili už 1118 modelů. Nejčastěji se jednalo o přípravu operací jater.
Virtuální model vytváří specialisté VR pro chirurgy z výsledků vyšetření. Kombinovat přitom musí například CT a magnetickou rezonanci. Z hlediska rozsahu 3D modelace patří IKEM v evropském kontextu mezi největší centra, která kombinují resekce jater a transplantace s pravidelným využitím virtuální reality. Celosvětově se 3D modelace využívají hojně v oblasti jaterních resekcí například i v Eastern Hepatobiliary Surgery Hospital v Šanghaji. Svými modely je známá také Boston Children’s Hospital, která technologii využívá u dětských kardiologických operací.
Díky interně vyvinuté technologii VRLab si chirurg může prohlédnout jednotlivé struktury, orgány nebo i celé dutiny břišní a hrudní ještě před prvním řezem. Technologie navíc umožňuje konzultace na dálku, například i se zahraničními kolegy. „V IKEM využívají chirurgové brýle na virtuální realitu nejčastěji u jater – například když je potřeba játra rozdělit pro dva příjemce, zjistit jejich přesný tvar a cévní struktury a ověřit, zda se vejdou do daného příjemce, zejména dětského. Virtuální realita umožňuje i zobrazení dětských jater do nejmenšího detailu a v maximálním rozlišení,“ popisuje David Sibřina, vedoucí laboratoře, která se díky množství vytvořených modelů řadí mezi světovou špičku.
V oddělení VRLab spolupracují dva týmy: vývojový a výzkumný a tým segmentačních specialistů. První jmenovaný se zaměřuje na vývoj simulací ve virtuální realitě, tvorbu podpůrných systémů a algoritmů a na zdokonalování výrobních procesů modelů ze zobrazovacích metod. Segmentační tým VRLab pomáhá v diagnostice i chirurgickém plánování. „Segmentační specialisté registrují více zobrazovacích modalit k přípravě anatomického modelu pacientovi specifické anatomie. K urychlení celého procesu jim pomáhá i umělá inteligence,“ říká Sibřina. Současně zajišťují i monitoring čekací listiny příjemců a dárců orgánů. VR model připravují u všech příjemců jater zařazených na čekací listinu i u všech zemřelých dárců.
Pokud jsou dostupná kvalitní obrazová data, segmentační specialista za pomoci softwarových nástrojů provádí zpracování a přípravu modelu, který následně uloží do aplikace VRLab a nahraje i do VR brýlí chirurga. Ti si díky tomu mohou model zobrazit i u sebe v kanceláři nebo přímo na operačním sále. Segmentační specialista lékařům navíc může návrh upravit dle jejich potřeb, například vyznačit v modelu takzvanou resekční linii, tedy místo, kterým povede řez.
Data, která vznikají během přípravy virtuálního modelu, využívají specialisté také k tvorbě 3D tištěného modelu zejména pro komplikované a předem plánované operace. 3D tisk probíhá v měřítku 1:1. Fyzická forma nabízí v předoperační přípravě odlišný pohled na vnitřek i vnějšek operovaného orgánu. „Výhodou 3D tisku je, že k prohlížení výsledného modelu už nepotřebuje chirurg žádnou zobrazovací technologii a model si může jednoduše osahat vlastníma rukama. Tato vlastnost je důležitá i při vysvětlování operačního zákroku pacientovi nebo rodičům dětských pacientů během ambulantních návštěv, kde je použití virtuální reality nevhodné. 3D tisk a virtuální realita si tak v IKEM nekonkuruje, ale naopak se vzájemně doplňuje,“ doplňuje Bc. Milan Bergman, vedoucí Oddělení 3D tisku a virtuální reality IKEM.
