To nie science fiction. Kosmiczne technologie pomagają leczyć nowotwory u dzieci. „Łatwiej nam namierzyć raka”

To nie science fiction. Kosmiczne technologie pomagają leczyć nowotwory u dzieci. „Łatwiej nam namierzyć raka”

Dodano: 1
Operacja przy użyciu AR w Instytucie Matki i Dziecka
Operacja przy użyciu AR w Instytucie Matki i Dziecka Źródło: Instytut Matki i Dziecka
Wykorzystanie sztucznej inteligencji czy rozszerzonej rzeczywistości w medycynie to już nie science fiction. W niektórych szpitalach w Polsce specjaliści korzystają już z nowoczesnych technologii, dzięki czemu zwiększa się nie tylko jakość opieki medycznej i bezpieczeństwo pacjentów, ale też poprawia komfort pracy lekarzy. Tak leczy się m.in. nowotwory u dzieci w Klinice Onkologii IMiD.

Technologia rzeczywistości rozszerzonej w onkologii dziecięcej wykorzystywana jest m.in. w zabiegach operacyjnych. Na podstawie badań obrazowych specjaliści tworzą model 3D zmiany nowotworowej, który następnie wgrywany jest do specjalnej aplikacji, gdzie integruje się go z trójwymiarowym hologramem. Do jego wyświetlania używane są gogle AR (augumented reality), które stosuje się zarówno podczas operacji, jak i wcześniej – w celu przygotowania się do resekcji guza. AR umożliwia wizualizację cięcia przez płaszczyznę hologramu, co pozwala na wgląd w wewnętrzną strukturę zmiany oraz weryfikację jej położenia względem innych struktur anatomicznych.

Wykorzystanie AR w praktyce

W Klinice Onkologii IMiD przeprowadzono już kilka zabiegów operacyjnych z zastosowaniem technologii rozszerzonej rzeczywistości na dziecięcych pacjentach w różnym wieku.

Wśród operowanych przypadków była m.in. 15-letnia pacjentka z kostniakomięsakiem (osteosarcoma) kości udowej, u której wystąpiły przerzuty do lewego płuca. Przerzuty zostały usunięte operacyjnie.

– Rana operacyjna w torakotomii nie jest duża. Operujemy w małej przestrzeni międzyżebrowej, w związku z tym zlokalizowanie zmian patologicznych w płucu, zwłaszcza położonych śródmiąższowo, bywa czasami bardzo trudne. Dzięki AR mamy równoczesny podgląd narządu w czasie rzeczywistym oraz na hologramie, co pozwala lepiej ustalić położenie zmian. W przypadku pacjentki z przerzutami kostniakomięsaka do płuc, ich namierzenie było trudne śródoperacyjnie, ale oprogramowanie ukierunkowało nas na odpowiednie miejsce.

Pod koniec lutego br. operowaliśmy 3-letniego chłopca z potworniakiem niedojrzałym, zlokalizowanym w okolicy krzyżowo-ogonowej. Podczas zabiegu nanieśliśmy na pacjenta hologram, dzięki czemu uzyskaliśmy śródzabiegową referencję danych obrazowych, bez konieczności odrywania wzroku od pola operacyjnego. Przyczyniło się to do łatwiejszego i precyzyjniejszego zlokalizowania nowotworu, co przełożyło się na sprawny przebieg jego resekcji z właściwym marginesem tkanek zdrowych – wyjaśnia dr n. med. Krzysztof Bronowicki z Kliniki Onkologii i Chirurgii Onkologicznej Dzieci i Młodzieży IMiD.

Korzyści stosowania AR

Możliwość porównania anatomii rzeczywistej w trakcie separacji guza od otaczających go tkanek z obrazem holograficznym, jest jedną z największych zalet metody mieszanej rzeczywistości. Obrazem można dowolnie manipulować, przemieszczać czy wygaszać go w razie potrzeby. Technologia ta może być także używana do samego przygotowania do operacji, dokładnie zapoznać się z budową zmiany, jej lokalizacją w stosunku do innych struktur anatomicznych czy zaplanować najlepszy dostęp chirurgiczny podczas operacji.

Aspekt dydaktyczny w przyszłości warto wykorzystać też do edukacji rodziców czy pacjentów w zakresie tego, z jaką chorobą się mierzą oraz jak będzie przebiegać operacja. Choć specjaliści nie korzystali do tej pory z AR w trakcie rozmów z rodzinami chorych, to już sam fakt przekazania informacji, że do ich leczenia wykorzystana będzie nowoczesna technologia, która zwiększa bezpieczeństwo zabiegu, spotyka się z pozytywnym odbiorem.

Wyzwania mieszanej rzeczywistości

Wykorzystanie technologii AR nie jest pozbawione ograniczeń. Uzyskanie dokładnego modelu 3D jest uzależnione od jakości badań obrazowych. Ich wykonanie, w szczególności u młodszych dzieci, nie zawsze jest proste, chociażby ze względu na trudności z pozostaniem przez nie w bezruchu przez jakiś czas.

– Zdarza się też, że guz nie jest bardzo dobrze widoczny w samych badaniach obrazowych. W związku z tym rodzi się potrzeba ściślejszej współpracy z radiologami na etapie tworzenia hologramu na podstawie rezonansu magnetycznego lub tomografii komputerowej. Kolejnym wyzwaniem jest transpozycja obrazu hologramu na charakterystycznych znacznikach, co uzależnione jest od lokalizacji zmiany. O ile określenie punktów, w przypadku operacji neurochirurgicznych czy ortopedycznych, jest o wiele łatwiejsze i daje bardzo dobre rezultaty, to w przypadku obszarów, gdzie dochodzą np. ruchy oddechowe narządów jest to utrudnione. Nie zmienia to jednak faktu, że nawet jeśli nie jesteśmy w stanie nałożyć obrazu dokładnie 1:1 na pole operacyjne, to wciąż możemy z niego korzystać bezpośrednio w trakcie zabiegu, co jest ogromną zaletą – tłumaczy dr n. med. Krzysztof Bronowicki.