Урология №5 / 2020
Лапароскопическая резекция почки с использованием технологии дополненной реальности: новый вектор развития оперативной урологии?
1 НИИ ХиНМ ФГБОУ «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И. П. Павлова», Санкт-Петербург, Россия; 2 ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б. В. Петровского», Москва, Россия; 3 АНО ВО «Университет Иннополис», Иннополис, Россия; 4 ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов им. акад. В. И. Шумакова» Минздрава России, Москва, Россия
Цель: оценить эффективность и полезность применения технологии дополненной реальности (Augmented reality, AR) с использованием очков HoloLens при выполнении лапароскопической резекции почки (ЛРП).
Материалы и методы. С июля по декабрь 2019 г. 5 пациентам с локализованным раком почки (сТ1aN0M0) выполнена AR-ассистированная ЛРП. Средний балл RENAL составил 6 (5–8). Перед операцией всем пациентам проведена мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ) брюшной полости с контрастным усилением. Полученные трехмерные реконструкции почки, опухоли, сегмента брюшной аорты с почечной артерией и ее ветвями, сегмента нижней полой вены с почечной веной были сегментированы с дальнейшим цветовым кодированием и соединением в единую виртуальную 3D-модель, которую загрузили в программу для отображения в очках дополненной реальности. Оценивали длительность операции и тепловой ишемии, характер и частоту интраоперационных осложнений, а также время, затрачиваемое на подготовку 3D-модели и устройства Microsoft HoloLens. Для оценки целесообразности использования технологии AR во время операции использовали психометрическую шкалу Ликерта оперирующим хирургом.
Результаты. Время, затраченное на подготовку модели, которое складывалось из времени, необходимого на оптимизацию модели, и времени, затраченного на настройку отображения модели и взаимодействия, составило 10 (9–11) ч. Для настройки устройства HoloLens в среднем требовалось 7,8 (5–12) мин. Общая длительность операции и периода тепловой ишемии составила 108 (90–120) и 20 (15–25) мин соответственно, интраоперационная кровопотеря – 160 (110–250) мл. Во всех случаях констатировали отрицательный хирургический край. Хирург, выполнявший все операции, оценил использование AR-технологии с помощью устройства HoloLens как высокополезное во всех клинических случаях.
Заключение. Применение технологии дополненной реальности с помощью специализированного голографического устройства HoloLens во время лапароскопической резекции почки может приводить к улучшению результатов лечения.
Введение. На сегодняшний день лапароскопическая резекция почки (ЛРП) практически полностью вытеснила открытые вмешательства в лечении локализованного рака паренхимы почки, что привело к снижению количества осложнений, а также к длительности пребывания пациента в стационаре [1, 2]. С другой стороны, отсутствие тактильного контакта, зачастую ограниченная визуализация могут стать причиной повреждения сосудов или соседних органов, положительного хирургического края при резекции опухоли, особенно при сложных вариантах анатомии почки и резецируемой опухоли [3, 4]. В настоящее время с целью улучшения результатов и повышения эффективности минимально-инвазивных вмешательств разрабатываются различные методы интраоперационной визуализации, в частности технология дополненной реальности (Augmented reality, AR), позволяющая визуализировать наложение трехмерных реконструкций пораженного органа или смежных структур на операционное поле в реальном времени через специализированные устройства.
Цель исследования: оценить безопасность и полезность применения технологии AR с использованием очков HoloLens во время выполнения ЛРП.
Материалы и методы. В работу включены 5 пациентов (средний возраст – 64 [38–82] года) с локализованным раком почки (стадия – сТ1aN0M0), которым одним хирургом выполнена AR-ассистированная ЛРП. Справа опухоль локализовалась в трех наблюдениях, слева – в двух. Средний размер новообразования составил 3,9 (1–7) см.
Всем пациентам перед операцией была проведена МСКТ брюшной полости с контрастным усилением. После этого исходный DICOM-файл с томограммой пациента загрузили в программу Инобитек DICOM-Просмотрщик Pro©. В программе были выделены данные о почке, опухоли, артериях и венах около почки, после чего сегментированные данные были экспортированы при помощи той же программы в полигональную сетку в виде STL-файла. Для стабильной работы очков HoloLens требуется до 200 тыс. треугольников на всех объектах в сцене, геометрию полигональных сеток оптимизировали вручную. Для разработки приложения HoloLens использовали платформу Unity© совместно со специальным набором инструментов разработчика для HoloLens, а именно Mixed Reality Toolkit for Unity. После загрузки оптимизированной трехмерной модели органов в приложение к моделям были добавлены материалы для отрисовки разными цветами, а также настроена прозрачность моделей. В ходе разработки настраивали взаимодействие с моделями – перемещение, поворот и масштабирование их в пространстве. В конце настройки отображения и взаимодействия были проведены тесты вне операционной (рис. 1). Время, затраченное на подготовку модели, складывалось из времени, необходимого на оптимизацию модели, и времени затраченного на настройку отображения модели и взаимодействия.
Для стандартизации описания анатомических характеристик опухолей почки использовали нефрометрическую шкалу RENAL, показатели которой коррелируют с результатами резекции почки. Средни...
