Tętniak aorty brzusznej to nieprawidłowe poszerzenie aorty - głównego naczynia tętniczego wiodącego krew z serca. Takie poszerzenie grozi pęknięciem, które zazwyczaj kończy się śmiercią. Złotym standardem leczenia jest operacja przeprowadzana metodą wewnątrznaczyniową, polegająca na implantacji protezy naczyniowej (stent-graftu) od strony światła naczynia. Do zabiegu lekarze przygotowują się wykorzystując obrazy tomografii komputerowej. Część z nich jest drukowana w postaci dwuwymiarowej i służy jako nawigacja w trakcie zabiegu. Sam proces wszczepienia stent-graftu odbywa się wewnątrznaczyniowo, więc lekarze nie widzą bezpośrednio wszczepianej protezy.

Plusem takiej operacji jest fakt, że wykonuje się ją bez konieczności „otwierania” pacjenta. Do jej obrazowania lekarze używają fluoroskopii - obrazu uzyskiwanego przy pomocy promieni rentgenowskich. Obraz taki rzucany jest na monitor w postaci dwuwymiarowej. Jednak w związku z tym określenie przestrzennego rozmieszczenia naczyń jest często trudne i czasochłonne. Odejścia kątów, zagięcia naczyń, powyginana geometria tętniaka to wszystko zaciera się w płaszczyźnie dwuwymiarowej. Im bardziej złożona przestrzennie siatka naczyniowa, tym trudniejsze jest wprowadzenie prowadników, cewników oraz stentów czy stent-graftów.

Zobaczyć to, co widać, a także to, co... niewidoczne dla oka

Chirurdzy naczyniowi z Samodzielnego Publicznego Szpitala Klinicznego Nr 2 PUM w Szczecinie sięgnęli po nowatorską metodę operacji. Polegała ono na użyciu specjalnych gogli rozszerzonej rzeczywistości, które są zdolne do wyświetlania rekonstrukcji naczyń pacjenta w trójwymiarze – w powietrzu, w formie wyświetlanych hologramów. Rozszerzona rzeczywistość to system łączący świat rzeczywisty z generowanym komputerowo. Chirurg widzi obraz sali operacyjnej w czasie rzeczywistym, a oprócz tego także elementy naniesione komputerowo, w tym przypadku model naczyń. Model taki otrzymuje się z tomografii komputerowej pacjenta, który stanowi wierne odzwierciedlenie anatomii pacjenta. Technika ta daje lepszy wgląd w to, jak wygląda budowa anatomiczna naczyń. Obraz 3D jest potrzebny tam, gdzie mamy do czynienia ze strukturami przestrzennymi, jak np. tętniaki aorty. Tymczasem format 2D nie daje możliwości wglądu w przestrzeń – mówi prof. dr hab. n. med. Piotr Gutowski, lekarz kierujący Kliniką Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii SPSK-2. Obraz wykreowany dzięki tej nowoczesnej technologii tworzony jest jako hologram i może być umiejscowiony w jakimkolwiek miejscu na sali operacyjnej. Urządzenie zapamiętuje jego położenie w przestrzeni i wyświetla hologram zawsze, gdy operator patrzy w tym kierunku. W związku z tym obraz ten nie interferuje z polem operacyjnym i nie powoduje ograniczenia widoku ważnego dla operacji. 

Sterylność, precyzja, bezpieczeństwo

W tym przypadku model został umiejscowiony obok tradycyjnego monitora do fluoroskopii, przy stole operacyjnym. W trakcie operacji lekarz ma możliwość komunikowania się z goglami za pomocą specjalnych gestów i komend. Takie podejście gwarantuje pełną sterylność podczas sterowania – operator nie dotyka w czasie zabiegu niejałowego sprzętu. Możliwe jest dowolne obracanie modelu, a także uzyskiwanie jego przekrojów. Wychylając się lub patrząc pod różnymi kątami na model lekarz widzi inną jego część, tak jakby patrzył na wyjętą z człowieka część danego organu, w trójwymiarze, w tym przypadku tętniaka. Angiochirurg ma możliwość dokładnego przeanalizowania trudnej anatomii. Dzięki temu wie dokładnie jak zagięte są naczynia i pod jakim kątem odchodzą gałęzie tętnicze. Ułatwia to manipulowanie prowadnikami i cewnikami w ciele człowieka. Lekarze prognozują, że rutynowe podejście trójwymiarowe usprawni przeprowadzanie operacji naczyniowych skracając ich czas, dawkę promieniowania i ilość podaży kontrastu. Operacje staną się bezpieczniejsze dla pacjentów. - --Technologia ta bardzo pomogłaby w przeprowadzaniu zabiegów na łuku aorty. Jako jedni z pierwszych na świecie zaczęliśmy modyfikować stent-graft w fizycznym wydruku 3D  do debranchingu łuku aorty, czyli operacji łuku aorty bez otwierania klatki piersiowej. A nawigacja w tym rejonie jest bardzo trudna – lekarz musi nauczyć się na pamięć całej tomografii i odtwarzać ją podczas operacji w różnych płaszczyznach – tłumaczy dr n. med. Arkadiusz Kazimierczak, specjalista chirurgii naczyniowej i ogólnej z Kliniki Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii SPSK-2. Nawet dla wytrenowanego mózgu to trudne zadanie, kiedy trzeba pamiętać o skomplikowanych i wieloetapowych procedurach podczas jednego zabiegu.  Szkoda, że nie miałem tej technologii przy zabiegach, które już wykonaliśmy. Byłoby znacznie łatwiej. Ale teraz to się zmieni. – cieszy się lekarz.

Gogle rozszerzające rzeczywistość

Gogle wykorzystane przy zabiegu to Microsoft Hololens. Jednak same gogle są jak komputer bez oprogramowania. Specjalna aplikacja CarnaLife Holo została stworzona przez polską firmę MedApp z Krakowa. Unikalne podejście informatyków polega na wymyśleniu algorytmów, które przekształcają obrazy tomograficzne w hologram 3D. Następnie obraz taki jest wysyłany do gogli i wyświetlany. Ponadto stworzony został specjalny interfejs umożliwiający obsługę hologramów bezdotykowo.

Rzeczywistość rozszerzona to technika, która dopiero raczkuje, ale plany są obiecujące. Po przeprowadzonej w Szczecinie udanej operacji chirurdzy ze szpitala klinicznego nr 2 omawiają z ekspertami z MedApp plan działania, analizują potrzeby i przypadki, z jakimi mają do czynienia, by w przyszłości nowatorską technikę dostosować do praktycznych aspektów ich pracy. W planach jest podpisanie listu intencyjnego, który określi działania dotyczące rozwoju i wspierania metody nawigacji śródoperacyjnej. Kolejnym przełomem będzie zintegrowanie hologramu z obrazem śródoperacyjnym uzyskiwanym podczas fluoroskopii tworząc tzw. fuzję - uważa dr n. med. Paweł Rynio, chirurg z Kliniki Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii szpitala na Pomorzanach, który brał udział w operacji – Pozwoli to na podanie pacjentowi mniejszej dawki kontrastu i promieniowania jonizującego.

Pierwszy na świecie zabieg wszczepienia stent-graftu do tętniaka aorty brzusznej z wykorzystaniem rozszerzonej rzeczywistości odbył się 18 października 2018 w Klinice Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Angiologii Samodzielnego Publicznego Szpitala Klinicznego Nr 2 PUM w Szczecinie. Operację przeprowadzili: prof. dr hab. n. med. Piotr Gutowski, lekarz kierujący Kliniką oraz dr n. med. Paweł Rynio. Od strony informatycznej w zabiegu uczestniczył Jakub Kamiński i Jakub Serafin z firmy MedApp. Fachowców od IT wspomagał dr n. med. Arkadiusz Kazimierczak, chirurg naczyniowy z zespołu prof. Gutowskiego, który choć sam nie operował chorego, to wirtualnie był w samym środku zabiegu. Pacjent czuje się dobrze i jest już w domu.

W USA tętniak aorty brzusznej jest 10. przyczyną zgonów wśród osób starszych. Na tętniaka aorty brzusznej choruje nawet do 8% starszych mężczyzn.

Źródło: materiały prasowe Samodzielnego Publicznego Szpitala Klinicznego Nr 2 PUM w Szczecinie