Врачи проводят уникальные операции с помощью технологий виртуальной реальности

Система виртуальной реальности, разработанная бывшими израильскими летчиками-истребителями, помогает хирургам заранее «проиграть» ход сложных операций, показать пациенту, что будет происходить в ходе вмешательства и каким будет результат.

Удалить опухоль головного мозга, угрожавшую жизни двухлетнего Ари Эллмана из Сан-Франциско, было нелегко. Ведущие хирурги нескольких американских больниц не были уверены, что это вообще возможно. Но шаг за шагом врачам удалось удалить опасное новообразование в ходе уникальной по своей сложности операции, длившейся 18 часов.

Сегодня, спустя еще три вмешательства и шесть недель реабилитации в педиатрическом отделении интенсивной терапии, Ари – здоровый жизнерадостный малыш, который живет полной жизнью, уверяет его мама.

Это была без преувеличения историческая операция. Нейрохирурги детской больницы имени Люсиль Паккард при Стэндфордском университете ранее никогда не проводили подобных вмешательств такому маленькому ребенку. Тем не менее, они чувствовали себя достаточно уверенно, чтобы решиться на рискованную операцию, потому что имели возможность предварительно отработать свои действия до совершенства с помощью системы хирургического театра, разработанной бывшими израильскими военными летчиками Моти Ависаром и Алоном Гери.

У истоков разработки системы лежала идея о том, чтобы дать нейрохирургам возможность готовиться к конкретным операциям так же, как летчики-истребители готовятся к конкретным миссиям. Сегодня платформа визуализации на базе технологий виртуальной реальности используется в пятнадцати американских клиниках, включая больницу Нью-йоркского университета, педиатрический центр Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Техасский медицинский центр, клинику Университета Джорджа Вашингтона, нью-йоркский медицинский комплекс Маунт-Синай и национальную детскую больницу в Вашингтоне.

Некоторые медучреждения приобрели сразу пять или шесть систем хирургического театра и используют их, кроме прочего, для подготовки к операциям на сердце и позвоночнике, а также для тренировки студентов-хирургов. Ведь никакие манекены не сравнятся по степени правдоподобия с качественным виртуальным тренажером.

«Чтобы перевести свои знания о моделировании полета в плоскость хирургии, нам нужно было детальнее разобраться, что такое реализм, – рассказывает Ависар. – Если говорить о полетах, там речь идет о солнце, тенях деревьев и горах. В хирургии же это больше о том, как свет отражается от ткани и как хирург понимает глубины и расстояния. Нам потребовалось время, чтобы понять, как трансформировать симуляцию в реалистичную модель. Но если верить отзывам хирургов, нам это удалось. По их словам, работая с хирургическим театром, они чувствуют себя как в операционной».

Система помогает врачам и пациентам визуализировать болезнь

По словам старшего вице-президента компании Эли Моше, хирургический театр представляет собой систему, состоящую из трех частей. Первая часть это устройство для точной визуализации на базе виртуальной реальности – Precision VR Viewer, – которое трансформирует обычные черно-белые 2D-снимки (например, изображения КТ и МРТ) в интерактивную 3D-модель. Это позволяет пациентам и их близким лучше понять болезнь и то, как их будут лечить. «По снимкам компьютерной томографии они ничего не могут понять – чтобы уметь читать их, нужно проходить специальное обучение. С помощью нашей системы пациент легко может увидеть патологию в своем мозге», – говорит Моше.

Вторая часть это планировщик хирургического вмешательства – Surgical Planner, – который обрабатывает файлы с двухмерными изображениями, переводя их в виртуальные реконструкции, сохраняющие все особенности пациента и его болезни, чтобы помочь нейрохирургам спланировать вмешательство. Используя шлем и гарнитуру виртуальной реальности, врачи могут «летать» внутри этой цифровой реконструкции и изучать проблемные области со всех сторон, чтобы затем разработать индивидуальный хирургический план.

Третья часть системы – усовершенствованная платформа хирургической навигации (Surgical Navigation Advanced Platform, SNAP), которая интегрирует персонализированный хирургический план в существующую навигационную систему в операционной. По словам Моше, детальная визуализация, которая стала возможной благодаря SNAP, может обеспечить гораздо более высокую точность хирургической процедуры, что позволит защитить мозг, оптимизировать результаты лечения пациента и время его восстановления.

У компании есть клинические доказательства того, что использование хирургического театра приводит к изменению первоначального хирургического плана в 25% случаев.

Спасение малыша Рифа

Детский нейрохирург доктор Майкл Леви десятки раз тренировался с программным обеспечением хирургического театра, прежде чем прооперировать новорожденного по имени Риф в детской больнице Рэди в Сан-Диего. Еще до рождения у мальчика наблюдались кровотечения в головном мозге из-за аневризмы. По словам его мамы, она ужасно нервничала перед операцией, но ее успокаивало то, что благодаря израильской системе доктор Леви мог в деталях видеть все участки детского мозга. Вместе с мужем они воспользовались Precision VR Viewer, чтобы лучше понять проблему своего ребенка.

Планировщик хирургического вмешательства показал, что первоначальный подход, который Леви собирался использовать для доступа к аневризме, мог быть фатальным. «При такой большой аневризме у такого крошечного малыша второго шанса просто нет, – отметил он. – Планировщик сделал этот крайне сложный случай более легким».

Операция прошла успешно, и сегодня Риф – совершенно здоровый активный мальчик. «Если бы у меня не было 3D-визуализации, все могло бы закончиться трагически», – признался нейрохирург.