Главная   |  Новости   |  Семь раз отмерь, один – отрежь: как профессор визуализировал собственную операцию с роботом-ассистентом da Vinci

Семь раз отмерь, один – отрежь: как профессор визуализировал собственную операцию с роботом-ассистентом da Vinci

13 марта 2017

Доктор Соня Рамамурти начинает подготовку к лапароскопическому вмешательству перед тем, как начать работать с роботом Да Винчи.

 Доктор Соня Рамамурти начинает подготовку к лапароскопическому вмешательству перед тем, как начать работать с роботом-ассистентом da Vinci.

 

 Чтобы представить, какое будущее ожидает хирургию, профессор Ларри Смарр использовал компьютерную визуализацию собственной операции.

Перед тем, как приступить к операции, заведующая отделением хирургии толстой и прямой кишки больницы Университета Сан-Диего Соня Рамамурти устроила своему пациенту виртуальную экскурсию по толстому кишечнику. Его визуализация заняла целую комнату. Пациентом Рамамурти был профессор Ларри Смарр – директор Калифорнийского Института Телекоммуникаций и Информации и стипендиат премии профессора Гарри Э. Грубера в области компьютерных технологий и информатики в Университете Сан-Диего. Затем Смарр поделился более скромной моделью своего скомпрометированного органа, распечатанной в 3D в реальном размере.

Пока коллеги бросали на них взволнованные взгляды, хирург и пациент подробно изучали изгибы и повороты толстой кишки, открывая ранее неизученные проблемы и, возможно, будущее хирургии.

Ларри Смарр недавно прошел через частичную резекцию толстой кишки (при такой операции удаляется часть толстой кишки), превратив довольно стандартную процедуру в смелый эксперимент. Перед операцией Смарр создал зрелищные компьютерные модели брюшной полости и пораженных органов, позволившие Рамамурти, по сути, провести операцию заранее, не взяв даже анализ крови.  

«После того, как я понял, что мне предстоит операция, я сказал себе, что мне повезло – со мной будут работать такие талантливые врачи, мне доступны все эти компьютеры и визуалиации, которых нет у большинства людей», – рассказывает Смарр. – «Почему бы не сделать из собственной операции пилотный проект, чтобы посмотреть, действительно ли трехмерная визуализация полезна хирургу?»

Резекция толстой кишки, после которой Смарр быстро и удачно восстановился, стала естественным продолжением его предыдущего проекта, исследующего его «цифровое я». Идея этого проекта состоит в том, что знание и понимание каждого аспекта собственной физиологии, вплоть до разнообразия кишечных микробов, поможет человеку лучше управлять своим здоровьем и самочувствием.

«Сегодня мы видим, как цифровые технологии меняют медицину. Это означает, что мы можем использовать больше данных о собственном организме, чем прежде, в том числе трехмерные версии технологий визуализации», – отмечает Смарр. – Вопрос в том, как мы можем использовать данные, чтобы уменьшить риск оперативного вмешательства, добиваясь наилучших результатов? Мы запустили эксперимент, чтобы попробовать на это повлиять».

Рамамурти тоже относится с энтузиазмом к «цифровой хирургии» Смарра, которую она называет хирургической альтернативой точной медицине. Последняя в основном фокусируется на индивидуальном генетическом профиле и возможности индивидуального подбора терапии с учетом заболевания или состояния пациента.

«Мы стремимся адаптировать процесс хирургического вмешательства к каждому человеку», – говорит Рамамурти. – «Хирургия – это процесс, состоящий из множества этапов, кульминацией которого является операция. После подтверждения соотвествующего заболевания и готовности пациента к операции, перед хирургом встает задача планирования оперативного вмешательства. Для составления «флайт-плана» для каждого пациента они полагаются на разные источники информации, например, на результаты МРТ И КТ, историю болезни, результаты осмотра, анализы, опыт хирурга и его знания о заболеваниях, требующих хирургического вмешательства.

«Будучи хирургом, вы обладаете опытом и знаниями. Вы входите в операционную и говорите: нет ничего того, с чем я не мог бы справиться». Это так. Но не лучше ли подготовиться к тому, с чем вы можете в скором времени столкнуться? Что я хочу сказать: кто будет участвовать в матче, не изучив типичные модели игры противника и не создав стратегию, которой вы будете следовать? Мы поступаем так сейчас, но если вы не знаете, с чем столкнетесь, или что вам предстоит, как вы можете планировать свои действия?

Рамамурти отметила, что операция прошла значительно проще благодаря возможности использовать новаторские компьютерные модели Смарра и его предыдущие КТ. Модели Смарра были разработаны его коллегой, профессором Юргеном Шульце, исследователем Института Qualcomm и адъюнкт-профессором Инженерной школы Якобса.

Конечно, все это выглядело иначе. Смарр пошел на операцию солнечным утром в последних числах ноября 2016 года. Сверкающую, просторную операционную Медцентра Якобса заполнили хирурги, операционные сестры, технический персонал и высокотехнологичное оборудование. В том числе здесь был и хирургический робот da Vinci, оснащенный четырьмя манипуляторами, который Рамамурти будет использовать во время операции, и экран размером со стену, на котором одновременно выводится изображение со множества различных углов.

Пока Рамамурти использовала мониторы на консоли, управляя ходом операции, все остальные наблюдали за экраном, на котором в формате «Техниколор» можно было одновременно увидеть виртуального Смарра и, благодаря лапароскопическим камерам, заглянуть внутрь реального человека.

Рамамурти сказала, что это был благодарный, но несколько безумный опыт. Она могла переключаться от одного изображения к другому, наблюдая за уже знакомой компьютерной визуализацией толстой кишки Смарра и настоящим органом из плоти и крови. «Это был очень полезный опыт», – подчеркнула она.

 

Перед операцией по резекции толстой кишки Ларри Смарр хотел, чтобы у его хирурга была возможность подробно изучить состояние его внутренних органов. Для этой цели он создал трехмерные модели скомпрометированных органов, основанные на визуализации.

 

 Технологии визуализации позволили ей более эффективно обучать интернов и медсестер в операционной, которые могли увидеть все то, что видела она. «Я могла сказать: вы видите это, ребята? Вы понимаете, что мы здесь делаем? Вы видите этот план? Вот здесь вы хотите быть. Вот такой мы хотим найти подход к операции».

 В консультациях принимали участие доктор медицинских наук Уильям Сэндборн, заведующий отделением гастроэнтерологии в больнице Сан-Диего, лечащий врач Смарра, и доктор Сантьяго Хорган Horgan, заведующий отделением малоинвазивной хирургии, директор Центра хирургии будущего в Медицинской школе Сан-Диего. «Они помогали нам сводить всю информацию вместе», – говорит Рамамурти. – «Но в действительности физически в операционной их присутствие не было обязательным. Сегодня, в XXI веке, существует возможность пригласить их в операционную дистанционно, в виртуальной реальности, чтобы они увидели то, что видим мы, и внесли свой вклад».

 Рамамурти отметила, что несмотря на то, эксперимент был несомненно успешным, многому еще следовало бы поучиться. Для того, чтобы адаптировать и использовать новые трехмерные инструменты, ей и ее коллегам-хирургам потребуется время и обучение.   

 «Вы видите три разных проекции одного и того же: трехмерной модели, реального пациента в операционной и внутрипросветного изображения, создаваемого лапароскопическими камерами внутри пациента. Как хирург, мысленно обрабатывающий всю эту информацию, вы решаете, что вам будет необходим набор навыков, требующих тренировки. Я полагаю, что нам нужно иметь в операционной всю эту технологию, чтобы помочь нашему мозгу тренироваться».

Цель Смарра – внедрить все технологии в операционную быстро, эффективно и недорого. Он признает, что в его случае его знания, связи и возможности позволили сделать данную конкретную операцию. Но он верит, что концепция цифровой хирургии может быть успешно реализована для рядовых пациентов в обычных больницах. У большинства пациентов есть большие объемы медицинских данных о себе; большая их часть может быть использована один раз, использована минимально, либо не использована вовсе. Этот обширный ресурс ожидает момента, когда он будет задействован в полной мере.

«Самое интересное в нашей экономике сегодня – то, что потребительский рынок подстегивает компьютерные технологии. Это означает, что мы можем использовать эти новые технологии в таких специализированных областях, как хирургия и радиология. Если бы этим занимались исключительно хирургия и радиология, на техническое развитие не было бы денег. Анализ того, какие изменения в технологии, подстегиваемой массмаркетом, могут применяться в специальных областях, является одним из предметов моей специализации.  

«Я вижу решение во внедрении все большего числа технологий в операционной, с тем чтобы уменьшить риск, сократить время операции и добиться наилучших результатов лечения. Сегодня мы знаем о том, что эта технология полезна для хирургии, и мы собираемся упростить программное обеспечение, создать лучший пользовательский интерфейс и обучить ряд наших хирургов им пользоваться. Для того, чтобы улучшить технику операции, сделать еще 10 таких операций, затем 100 и так далее…»

Источник перевода: https://health.ucsd.edu/Pages/default.aspx