Первая в России операция на органах шеи с использованием технологии дополненной реальности была проведена в Первом Санкт-Петербургском государственном медицинском университете имени Павлова (ИПП СПбГМУ).
Хирурги использовали приложение AR glasses, разработанное исследовательской группой профессора Владимира Иванова из Института прикладной математики и механики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) и кафедры хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ИПП СПбГМУ под руководством профессора Андрея Яременко, проректора ИПП СПбГМУ.
“Эти уникальные технологии сейчас стремительно развиваются во всём мире. Первая в мире операция на позвоночнике с использованием технологии AR была проведена в июле 2020 года в Медицинском центре Rush в США. Поэтому отрадно отметить, что благодаря плодотворному сотрудничеству между Политехническим университетом и Первым медицинским университетом эта технология появилась в России всего за шесть месяцев ”, — говорит руководитель проекта Владимир Иванов, профессор Высшей школы теоретической механики Института прикладной математики и механики СПбПУ.
Благодаря этой новой разработке учёных на основе данных МРТ и компьютерной томографии пациента строится голограмма внутренней структуры определенной области (череп, позвоночник, шейный отдел и т.д.). В этом случае можно визуализировать не только костные структуры, но и мягкие ткани, сосуды, доброкачественные и злокачественные опухоли. Затем это изображение подается на AR-очки, и с помощью маркерной системы оно жестко “прикрепляется” к телу пациента. В результате хирург может видеть пациента насквозь во время планирования и проведения операции, что способствует менее инвазивной хирургической процедуре.
Сергей Стрелков, ведущий разработчик метода, рассказывает об особенностях технологического сопровождения этой операции. “В хирургии точность имеет решающее значение; именно поэтому мы разработали уникальный подход для надежного позиционирования 3D—модели анатомических структур и их визуализации в AR”, - говорит Сергей Стрелков. – “В связи с тем, что шея и голова очень подвижны, мы решили зафиксировать их с помощью каркасной маски, которая была изготовлена индивидуально для пациента. Пациенту сделали компьютерную томографию с контрастированием в той же маске, на основе которой была создана 3D-модель. Эта процедура позволила точно согласовать положение головы и шеи пациента во время компьютерной томографии и операции ”.
Команда хирургов во главе с профессором Николаем Калакуцким провела операцию по удалению рецидивирующей срединной кисты шеи со свищом. Он описывает свой опыт следующим образом: “Новая технология позволяет нам четко визуализировать всю область операции во время операции, видеть новообразования и сосуды, что значительно снижает травматичность лечения и снижает риск осложнений во время операции и после неё. Внедрение новой технологии в клиническую практику, безусловно, улучшит диагностику заболеваний и планирование операций. Предстоит проделать большую научную и клиническую работу, чтобы сформулировать показания и усовершенствовать методы применения новой методики при лечении пациентов с различными заболеваниями".
Ведущие медицинские центры России уже заинтересовались новой технологией. Например, в Национальном медицинском исследовательском центре имени Алмазова была удалена злокачественная опухоль головного мозга. Для пациента это была вторая операция по удалению злокачественного образования. Врачи использовали технологию AR для навигации и определения точного положения опухоли и ее размера прямо во время операции. По данным МРТ была построена 3D-модель опухоли и прилегающих анатомических структур. В свою очередь, 3D-модель черепа была создана на основе компьютерной томографии, а затем объединена с моделью из МРТ. Чтобы точно сопоставить 3D-модель с реальным пациентом во время операции, был разработан каркас, основанный на индивидуальной анатомии черепа пациента, на который был нанесен специальный маркер. С помощью этого маркера очки точно определяют, где разместить голограмму и как правильно ее сориентировать, чтобы соответствовать положению черепа и другим анатомическим особенностям пациента.
В начале операции этот каркас надевается на голову пациента, плотно прилегает и фиксируется на месте, точно повторяя контуры головы. Затем хирург надевает AR-очки и запускает приложение, которое распознает маркер на скелете и точно заменяет 3D-модель анатомических структур и опухоли, чтобы хирург мог планировать доступ и хирургический процесс. После вскрытия черепа хирург снова надевает очки и, сверяясь с ними, отмечает контуры опухоли. Затем операция проводится под микроскопом, без использования очков AR. Наконец, хирург сопоставляет результат с голограммой в очках и отмечает области, которые остались, и удаляет остальную часть опухоли. В результате опухолевая ткань полностью удаляется при сохранении здоровой ткани мозга.
Предварительные договоренности также достигнуты с Национальным медицинским исследовательским центром детской ортопедии и травматологии им. Х. Тернера. Ученые надеются, что обширная сеть медицинских клиник в России получит доступ к этим технологиям в ближайшем будущем.
ндекс
