Natália
-3 °C
7 °C

Virtuális sebészet

2005.11.12. 19:39
Kapcsolódó cikkek (1)
Sok művi beültetés nem működik, és nem tudjuk pontosan, mi a hiba. Egy-egy sebészi beavatkozás kimenete, például csípőcsontok helyettesítése nehezen jelezhető előre. A problémát az európai uniós MULTISENSE igyekszik orvosolni. A sebészek munkáját megkönnyíti, hogy az új rendszer segítségével az igazi beteg virtuális másolatán végezhetik el a műtétet.
A több szakterületet - virtuális valóságot, sztereoszkópikus látást, szövetek megjelenítését, force-feedback rendszereket - egyesítő MULTISENSE projekt 2002-ben indult, idén nyáron fejeződött be. Olasz, brit és svéd kutatóintézetek, egyetemek, cégek vettek részt benne. A hogyan továbbon, alkalmazásokon, kereskedelmi hasznosításon természetesen változatlanul dolgoznak. A név a MULTImodal and multiSENSory interfaces for intEraction with musculo-skeletal Models rövidítése. (Hozzávetőleges fordításban: többmódú és többszenzoros interfészek az izomzati-csontozati modellekkel való interakcióhoz.)

Virtuális betegek

A kutatók abból a tényből indultak ki, hogy az ember funkcionális anatómiájára vonatkozó pontos ismeretek, 3D-s megjelenítésük rendkívül fontosak számos orvosi és ipari területen, például a biomedikális tervezésben. A vizualizáció azonban felettébb bonyolult, ami egyben azt is jelenti, hogy az anatómiai tárgyak képi reprezentációja és manipulációja komoly kihívást jelent. Új, innovatív, a virtuális realizmus helyett a klinikai relevanciát hangsúlyozó technológiákra van szükség: az adatokat reprezentáló felhasználóbarát vizuális és interakciós környezetre, hatékony interfészekre. Míg egy-két megjelenítés során hagyományosabb orvosi képeket (RX, CT, MRI, endoszkóp) használnak, máskor az adott szervről a megszokottól jócskán eltérő, élethűbb látvány tárul a sebész elé. Valamennyi esetben figyelembe veszik a hatékony multiszenzorális interakciót, az interakció típusát.

Az új rendszerrel a valódiak szövetmintáinak pontos másolatával rendelkező virtuális betegek készíthetők. A hasonló céllal készült eddigi orvosi eszközök speciális feltételeket imitáltak, a MULTISENSE viszont egyénekre alkalmazható. "Valamennyi virtuális műtét előtt testre kell szabnunk, hogy az adott páciens szöveteinek modellezésével megbízható előrejelzést adhassunk a sebészi beavatkozás valószínűsíthető eredményéről" - magyarázza a projekt tudományos koordinátora, Cinzia Zanoni, az olasz CINECA kutatója. Azaz, a szimuláció alapján az orvos többé-kevésbé tudja, mire számíthat a tényleges operáció során, mit kell elkerülni, másként tenni.

Élesben

A MULTISENSE kulcseleme, a félautomata izommodellező CT-szkenekből szedi össze a szövetek virtuális rekonstrukciójához nélkülözhetetlen adatokat. A modellező összeköttetésben áll egy tapintó (force-feedback) rendszerrel. Utóbbi rendeltetése, hogy a szimulált szövet a valódihoz hasonló ellenállást mutasson, erőkifejtést tanúsítson. Egy-egy vágásnál a műtétet végző orvos csak így érzi azt, hogy "élesben" dolgozik. Mindez kiegészül a sztereoszkópikus képszisztémával, ami azt eredményezi, hogy a sebész már az előkészületek során jól látja és érzékeli az operációt.

A tapintó és a virtuálisvalóság-rendszerek hanggal is irányíthatók. Az orvos egyszerű utasításokat ad - például, hogy "belevágok a bőrbe", vagy "feljebb emelem az izmot" -, mire azok a megfelelő erő és ellenállás hozzáadásával biztosítják az operáció folyamatosságát.

A MULTISENSE egyelőre csak csípőműtétek előkészítése során alkalmazható, de úgy tervezték, hogy idővel a többi fázisban, illetve más műtéteknél szintén munkába állítják. A költségeket és az esetleges hibák számát egyaránt csökkenti, ráadásul a jövőben nagy szükség lesz rá, mivel az előrejelzések szerint Európa lakosságának elöregedésével fokozódik a csípő-implantátumok iránti igény. Az elképzelések szerint az orvostudomány egyre fontosabb területének számító számítógépes sebészethez (computer-aided surgery), például precíziós robotkarokhoz adaptálják.

A prototípus jelenleg orvosok értékelik ki. Mihelyst elkészülnek, a szoftver és a rendszer az olasz SCS-B3C közreműködésével kerül kereskedelmi forgalomba.