Technologia AR w leczeniu nowotworów dziecięcych - doświadczenia Kliniki Onkologii IMiD

Wykorzystanie sztucznej inteligencji czy rozszerzonej rzeczywistości w medycynie przestało być możliwe wyłącznie w filmach science fiction. W wybranych placówkach medycznych w Polsce specjaliści korzystają już z nowoczesnych technologii na co dzień, dzięki czemu zwiększa się nie tylko jakość opieki medycznej i bezpieczeństwo pacjentów, ale też poprawia komfort pracy samych lekarzy. Jednym z ośrodków, które przy zabiegach operacyjnych posiłkują się augumented reality jest Klinika Onkologii i Chirurgii Onkologicznej Dzieci i Młodzieży IMiD.

Technologia rzeczywistości rozszerzonej w onkologii dziecięcej wykorzystywana jest m.in. w kontekście zabiegów operacyjnych. Specjaliści na podstawie badań obrazowych 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, które stosuje się zarówno podczas operacji, jak i wcześniej – w celu przygotowania się do resekcji guza. Co więcej, augumented reality umożliwia wizualizację cięcia przez płaszczyznę hologramu, co pozwala na wgląd w wewnętrzną strukturę zmiany oraz weryfikację jej położenia względem pacjenta.

 

Wykorzystanie augumented reality 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 osteosarcomą kości udowej i patologicznym złamaniem, u której wystąpiły przerzuty do lewego płuca. Zostały one usunięte operacyjnie, a obecnie są w stanie całkowitej regresji.

 

– Rana operacyjna w torakotomii nie jest duża – mimo stosowania rozwieraków 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 osteosarcomy do płuc, ich namierzenie było trudne śródoperacyjnie, ale oprogramowanie ukierunkowało nas na odpowiednie miejsce. Pod koniec lutego br. operowaliśmy natomiast 3-letniego chłopca z potworniakiem niedojrzałym, zlokalizowanym w okolicy krzyżowo-lędźwiowej. W związku z policykliczną budową guza jego rekonstrukcja 3D była bardzo ważna. Podczas zabiegu nanieśliśmy na pacjenta hologram, dzięki czemu uzyskaliśmy śródzabiegową referencję danych obrazowych, bez konieczności odrywania wzroku od pola operacyjnego. Bez wątpienia przyczyniło się to łatwiejszego i precyzyjniejszego zlokalizowania nowotworu, co przełożyło się na sprawny przebieg jego resekcji z 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. Należy podkreślić, że obrazem można dowolnie manipulować, przemieszczać czy wygaszać go w razie potrzeby, a dzięki opcji angio – także sprawdzić położenie zmiany względem naczyń krwionośnych. Technologia ta może być także używana do samego przygotowania do operacji, w związku z czym cały zespół biorący w niej udział ma szansę dokładnie zapoznać się z budową zmiany, jej lokalizacją czy planem dojścia do guza.

 

Aspekt dydaktyczny w przyszłości warto wykorzystać też do edukacji rodziców czy samych 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 w leczeniu operacyjnym dziecięcych pacjentów onkologicznych ma ogromny potencjał, ale nie jest to metoda pozbawiona ograniczeń. Uzyskanie dokładnego modelu 3D jest uzależnione od jakości badań obrazowych. Pamiętajmy, że 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 po prostu nie jest bardzo dobrze widoczny w samych badaniach obrazowych. W związku z tym rodzi się potrzeba ściślejszej współpracy z radiologami na etapie tworzenia hologramu. Konieczne jest rozszerzenie zakresu badań, na podstawie których jest tworzony, chociażby o rezonans czy tomografię. Kolejnym wyzwaniem jest transpozycja obrazu hologramu na charakterystycznych znacznikach, co uzależnione jest od lokalizacji zmiany. O ile określenie punktów, w przypadku operacji neurologicznych czy ortopedycznych, jest o wiele łatwiejsze i daje bardzo dobre rezultaty, to w przypadku obszarów, gdzie dochodzą 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 w trakcie zabiegu, bez konieczności odrywania się, aby sprawdzić coś na obrazie USG, co jest ogromną zaletą – tłumaczy dr n. med. Krzysztof Bronowicki z Instytutu Matki i Dziecka.

 

Zakup technologii augmented reality przez placówkę medyczną bez wątpienia jest sporym wydatkiem. Warto jednak zaznaczyć, że korzystanie z niej zwiększa bezpieczeństwo leczenia, co finalnie przekłada się na zmniejszenie jego kosztów. Specjaliści korzystający z AR podkreślają ogromny potencjał metody, zwracając przy tym uwagę na konieczność wymiany doświadczeń między ośrodkami, w celu doskonalenia samego rozwiązania jak i jego zastosowań.