Sci-fi na operačním sále. V IKEM si zákroky plánují ve virtuální realitě

„Vidíte všichni před sebou šedivá játra?“ ptá se přednosta Kliniky transplantační medicíny IKEM Jiří Froněk novinářů s brýlemi pro virtuální realitu. Když se všichni připojí do společného prostředí a zobrazí se jim lehce nad hlavou šedivá játra, zahájí ukázku. Objeví se modré virtuální ruce a začnou orgán natáčet a obracet. „Mohu je levou nebo pravou rukou uchopit a různě s nimi pohybovat do stran či otočit. Když je chytím oběma rukama, mohu si je obrovsky zvětšit, jak potřebuji. Mohu si je také krájet na kousky, abych viděl dovnitř,“ popisuje. Všem se v brýlích ukáže velký žlutý nádor uprostřed jater.

Gama nůž v ČR slaví třicetiny. Zachránil mi život, je to zázrak, říká vyléčená

Následuje virtuální exkurze po složité struktuře orgánu: levém a pravém laloku, jaterní tepně, vrátnicové žíle, která sbírá krev ze všech orgánů dutiny břišní a vede ji do jater, které fungují jako chemická továrna našeho těla. „Ve chvíli, kdy chcete játra transplantovat, dělit na části nebo část odstranit, musíte zachovat všechny tyto struktury. Každý lalok se skládá ze čtyř částí a každá má své cévní zásobení, své žlučovody. A navíc, stejně jak máme každý jinou tvář, máme i jinou anatomii. Ta se může významně lišit od toho, co se učí v anatomických atlasech,“ upozorňuje Jiří Froněk.

Následuje proto pečlivé ohraničení, co všechno je nádor, a také složité rozhodování, které části všech struktur jater zachovat natolik velkou a zdravou, aby pacienta neohrožovalo jaterní selhání.

Čeští lékaři nasadí k lidem po mrtvici Avatara. Asistent si s nimi bude povídat

Lékařům to dnes usnadňuje právě virtuální realita se všemi svými funkcemi. Chirurg předvádí, jak si jde na 3D modelu vypnout zobrazení tepen, žil, či naopak samotných jater, které mu zakrývají nádor, aby na něj lépe viděl. Tím si může detailně a ze všech stran prohlédnout si, do jakých žil například nádor prorůstá. „Takovéto detaily mi starší způsoby zobrazení nemohly ukázat, říká Froněk.

Když se ocitne na operačním sále, může pro změnu využít brýle na rozšířenou (augmentovanou) realitu a promítnout si jimi na tělo pacienta model jeho orgánu, který bude operovat. Zobrazit si ho může i na otevřené operační ráně. „Transparentně tak vidím například dovnitř jater, byť prostřednictvím virtuálního obrazu,“ popisuje přednosta transplantační kliniky.

Video: Virtuální realita v IKEM

Brýle na rozšířenou realitu pak vymění za klasické lupové brýle, aby si zvětšil operované místo, které je zvláště v případě batolat velice malé. „Nové technologie pro mě znamenají úžasnou pomoc v rychlosti i přesnosti přípravy na operaci. A navíc díky nim mohu velmi snadno ukázat svou představu zákroku mým mladším kolegům, kteří se učí. Virtuální zobrazení je pro ně pochopitelné a snadno uchopitelné, mohou model zkoumat i sami beze mě. A ještě jednu výhodu to pro mě má: člověk mnohem lépe ví, do čeho jde,“ uzavírá docent Jiří Froněk.

Vývojář virtuální reality IKEM David Sibřina vysvětluje technické pozadí těchto divů vědy. Virtuální 3D modely orgánů pocházejí ze snímků z počítačové tomografie a magnetické rezonance z různých pohledů. Ty pomocí speciálních algoritmů umějí vývojáři převést do 3D modelu. „Místo aby si operatér prohlížel všechny tyto snímky jeden po druhém, takto je má v jednom trojrozměrném obrazu, který si může libovolně upravovat. V prostředí virtuální reality se navíc může pohybovat více členů týmu a mohou daný orgán zkoumat společně a dohadovat se na způsobu operace,“ popisuje.

Gumoví medvídci budoucnosti? Mohli by být z kapra, domnívají se čeští vědci

Už všechny tyto možnosti vypadají jako velké sci-fi, ale Sibřina prozrazuje, že chtějí jít ještě dál. Nyní pracují na simulaci celé operace. Například při transplantaci jater si bude moci přímo ve virtuální realitě chirurg počítat objem jednotlivých částí jater, který se bude darovat. Umělá inteligence by navíc uměla vypočítat, kdy už by daný způsob zákroku byl pro pacienta rizikový. „Vždy ale půjde pouze o nástroj, rozhodnutí bude pokaždé na lékaři,“ zdůrazňuje Sibřina.

V Institutu klinické a experimentální medicíny použili poprvé pro přípravu na operaci virtuální a rozšířenou realitu v květnu 2021, od té doby je použili u více jak stovky zákroků. „Po první operaci se s novými nástroji úplně roztrhl pytel a dostávali jsme další a další požadavky, co by měl program umět,“ líčí vývojář.

Dnes už takovéto podklady dokážou v IKEM připravit pod jednu hodinu, pakliže se vyskytne nějaký urgentní případ.