Врачебный план: дополненная реальность убережет от ошибок при операциях на почках

Первое отечественное ПО для планирования лапароскопических операций с использованием технологий дополненной реальности позволит хирургу видеть точную анатомию пациента в 3D перед вмешательством. Разработка призвана решить одну из ключевых проблем — расхождение между изображением на КТ и фактическим положением органов, из-за чего существует риск неправильного прокола. Ожидается, что система повысит точность проведения вмешательств, снизит вероятность ошибок и исключит послеоперационные осложнения. Однако, как отметили эксперты, в мировой практике до сих пор не удалось решить задачу максимальной точности определения положения подвижных органов. Поэтому клиническая эффективность будет зависеть от того, насколько точно виртуальная модель совпадет с реальной анатомией человека.

Дополненная реальность для урологии

В Институте урологии и репродуктивного здоровья человека Сеченовского университета разрабатывают первое в России программное обеспечение для планирования лапароскопического доступа при операциях на почке с использованием технологий дополненной реальности.

Как пояснили «Известиям» специалисты, одной из ключевых проблем остается несоответствие между изображением, полученным на компьютерной томографии, и фактической анатомией пациента на операционном столе. Особенно актуально это при вмешательствах на почках, поскольку они относятся к подвижным органам и любое изменение положения пациента может приводить к смещению их расположения.
— Сложности возникают уже на этапе позиционирования троакаров — определения оптимальных точек введения инструментов для доступа в полость тела, — рассказала заместитель директора Института урологии и репродуктивного здоровья человека Сеченовского университета Евгения Шпоть. — Положение пациента во время КТ-исследования может отличаться от его положения на столе. Из-за этого повышается риск повреждения сосудов, мочеточников и других анатомических структур, что может привести к интраоперационным осложнениям.

В основе работы ПО — данные компьютерной томографии пациента. Программа сопоставляет КТ-изображение с положением пациента на столе, рассчитывает погрешность между положением почки на снимке и реальным, а также «подсказывает» хирургу, как ее минимизировать. Это обеспечит более корректное проведение вмешательства, минимизирует врачебные ошибки и поможет избежать осложнений.

— Сейчас мы дообучаем систему вычислять погрешности, учитывать их и минимизировать — это ключевые задачи так называемого предсказательного модуля. В проекте построение анатомической 3D-модели каждого конкретного пациента, которую хирург будет видеть на мониторе во время лапароскопии. Также со временем ПО сможет «подсвечивать» точки доступа для троакаров — дополнительный комфорт для специалиста, — пояснил руководитель проекта, врач-уролог Института урологии и репродуктивного здоровья человека Дмитрий Коновалов.

Перспективы операций с дополненной реальностью

Современные технологии такие, как дополненная реальность и 3D-моделирование, позволяют специалисту прогнозировать ход операции и предотвращать те или иные осложнения во время вмешательства, рассказал «Известиям» врач-хирург отделения урологии с трансплантацией почки Клиник СамГМУ Минздрава России Антон Иванчиков. По его словам, разработка позволит обеспечить более точное проведение операций и сократить риски для пациента.

Программа решает давно известную проблему расположения органа — именно это становится источником интраоперационных ошибок, которых при лапароскопических вмешательствах особенно важно избегать, поскольку хирург и без того работает в ограниченном поле зрения, подчеркнула ведущий эксперт рынка НТИ «Хелснет» Марина Чумакова.

— Это полноценная навигационная поддержка, если предсказательный модуль будет доведен до рабочего состояния с приемлемой точностью и минимальной задержкой между движением и отображением. Отдельного внимания заслуживает функция подсветки точек для введения троакаров — она снижает зависимость результата от индивидуального опыта оперирующего специалиста, что особенно важно в условиях реальной клинической практики, где уровень подготовки хирургов существенно варьируется, — сказала она.

Сегодня наиболее распространенные навигационные решения основаны на оптическом трекинге и активно применяются при вмешательствах на жестких анатомических структурах, таких как череп и позвоночник, где анатомия относительно стабильна. В случае подвижных органов, например почек, задача навигации существенно усложняется из-за дыхательных движений и интраоперационных изменений положения тканей, объяснила руководитель разработки системы хирургической навигации «Автоплан» Института инновационного развития СамГМУ Наталья Двояшкина.
— Поэтому для таких областей требуются более гибкие подходы, сочетающие предоперационную визуализацию, модели деформации и методы динамического сопоставления данных. В этом контексте подобные разработки можно рассматривать как шаг к расширению сфер применения хирургической навигации за пределы «жестких» анатомических зон, — рассказала она.

Однако, по словам эксперта, задача интраоперационного отслеживания подвижных структур, требующая интеграции различных технологий трекинга, до сих пор остается нерешенной в мировой практике. Клиническая значимость подобных технологий будет определяться тем, насколько удастся обеспечить устойчивое сопоставление виртуальной модели с реальной анатомией в динамичных условиях вмешательств.​