Sięgaj tam, gdzie wzrok nie sięga. Gogle Mieszanej Rzeczywistości w operacjach nowotworów

Technologia w medycynie Artykuł
2022-03-19

Oko ludzkie bywa zawodne, o czym dowiadujemy się, oglądając programy przyrodnicze albo doświadczając tego na własnej skórze w ramach procesu zwanego starzeniem się. Wzrok jest dla homo sapiens bodajże najważniejszym ze zmysłów, a w przypadku lekarzy przeprowadzających złożone i wieloetapowe operacje bywa nieoceniony. A jednak przy niektórych zabiegach nawet ten prawie że sokoli może nie wystarczyć. Na nasze szczęście  rozwój technologiczny trwa w najlepsze i chirurdzy mogą swoje widzenie czynnie wspierać naukowymi wynalazkami w postaci choćby gogli Mieszanej Rzeczywistości.

Czym są gogle Mieszanej Rzeczywistości?


Nim odpowiemy sobie na to pytanie, należałoby na początku wyjaśnić, czym jest
Mieszana Rzeczywistość. To środowisko łączy w sobie elementy świata rzeczywistego i wirtualnego. Dokonuje się jej, nakładając na obraz rzeczywistego obiektu jego komputerowy egzemplarz w 3D. Mieszana Rzeczywistość, w zależności od stopnia immersji, posiada jakieś medium, za pomocą którego można jej doświadczać. Takie mogą stanowić właśnie gogle. W jaki sposób one działają? Lusterka – jedno- i dwustronne – umieszczone są na wewnętrznej powierzchni urządzenia, w którym znajduje się również zminiaturyzowany projektor. Lusterka znajdują się w różnych pozycjach i odbijają obraz generowany przez projektor pod różnymi kątami. Nasze oczy bombardowane ilością światła przekazują te dane mózgowi, który interpretuje całość jako trójwymiarowy przedmiot. 

Gdzie w medycynie wynalazek znajduje zastosowanie?


W obrazowaniu medycznym Mieszana Rzeczywistość służy jednakowo celom praktycznym, jak i edukacyjnym. Za jej pomocą można uczyć przyszłych lekarzy, jak działają poszczególne organy. Dzięki zastosowaniu takiej techniki student obserwuje pracę składowych ludzkiego ciała w sposób niezwykle zbliżony do tego, który jest obecny w rzeczywistości. Mało tego:
technologia jest wykorzystywana w wymiarze haptycznym, tj. można za pomocą dotyku oddziaływać na komputerowo wytworzony obiekt i śledzić, jak sam pod wpływem tych działań się zachowuje. Tak przeprowadzone symulacje przyczyniają się do szukania najbardziej optymalnych rozwiązań choćby na stole operacyjnym bez zbędnego narażania na szwank zdrowia pacjenta. Środowisko Mieszanej Rzeczywistości w praktyce stosowane jest natomiast najczęściej w procedurach medycznych, takich jak zabiegi zamknięcia ubytków przegrody międzyprzedsionkowej, przezskórnej komisurotomii przy korzystaniu z danych echokardiograficznych 3D w czasie rzeczywistym czy przezcewnikowemu wszczepieniu zastawki aortalnej. Przykładów jest znacznie więcej, a z każdym miesiącem Mieszana Rzeczywistość odkrywana jest dla nowych operacji, np. o charakterze ortopedycznym.

Gogle MR a onkologia


Gałęzią medycyny, w której patent bywa coraz częściej stosowany, jest
onkologia. Przyczynia się on do zdecydowanie szybszej diagnostyki lokalizowania nowotworów i planowania zabiegów usunięcia takich zmian. Liczne badania (rak wątroby, nerek, piersi) potwierdziły radykalne skrócenie czasu (z 23,5 sekundy w projekcji 2D!) w procesie diagnostycznym przy użyciu omawianej wizualizacji 3D do tylko 6 sekund. 

Ponadto, przykładowo podczas interwencji chirurgicznej, operujący może obserwować nie tylko rzeczone zmiany, ale i układy przestrzenne znajdujące się w bezpośrednim sąsiedztwie nowotworów, takie jak tkanki czy organy. Ich wielkość i rozmiary są dopasowane do każdego pacjenta indywidualnie, co lekarzom zdecydowanie ułatwia pracę i pozwala skupić się na włączeniu mechanizmów leczniczych w tych miejscach, w których jest to absolutnie konieczne. Na pierwszy plan wysuwają się tu zabiegi resekcji guzów mózgu. Należy być niezwykle precyzyjnym, by nie uszkodzić obszarów ościennych, czego konsekwencje mogłyby okazać się opłakane.

Piśmiennictwo

Skalski A., Stanuch M., Kuszewski T. i in.: Wykorzystanie mieszanej rzeczywistości w zakresie wizualizacji obrazowych danych trójwymiarowych. “Inżynier i Fizyk Medyczny” 2020/03, t. 9., s. 193-199. 

Połączenie światów. Rzeczywistość mieszana w medycynie. “Po Prostu Nauka” 2021/03. Materiał dostępny on-line: https://poprostunauka.cm-uj.krakow.pl/polaczenie-swiatow-rzeczywistosc-mieszana-w-medycynie/ [12.01.2022].