Виртуальный ассистент — находка для хирурга

Белорусы — в авангарде компьютерного планирования ортопедических операций

Опытом минчан интересуются коллеги из разных стран

Фотокорреспонденты не любят снимать сюжеты из области IT-технологий, так как упрятанный за экраном монитора виртуальный мир не зрелищный объект для фотокамеры. Не более выигрышной выглядит эта тема и в экспозиции выставки, если рядом окажется какой-либо привлекающий внимание материальный действующий экспонат. Тем не менее на выставке, развернутой на Молодежном инновационном форуме, у стенда, где была представлена работа по компьютерной поддержке планирования ортопедических операций, всегда толпились заинтересованные посетители.

Правда, это были не праздные зрители, а такие же участники форума, как и молодые люди — Вячеслав Архипов и Василий Гончаренко, которые демонстрировали свои достижения. Внешние эффекты посетителей стенда нисколько не интересовали. Они стремились проникнуть в суть.

А суть заключается в том, что такие сложнейшие операции, как ротационная остеотомия бедра, исправляющие последствия тяжелого поражения сустава, в лучших клиниках страны теперь делаются с предварительным трехмерным компьютерным моделированием. При этом продолжительность операции сокращается с 3 — 4 часов до 45 — 90 минут, до 350 кубических сантиметров снижается кровопотеря. А главное — благодаря тому, что с высочайшей точностью определяется нужное положение сращиваемых костей, реабилитация пациента проходит в невиданно короткие сроки.

У белорусских ученых здесь мировой приоритет, и не случайно разработанные ими хирургические технологии внедрены не только в Республиканском научно-практическом центре травматологии и ортопедии, Белорусской медицинской академии последипломного образования, Белорусском государственном медицинском университете и 6-й клинической больнице Минска, но и за рубежом. Опытом минчан интересуются коллеги из России, Украины, Казахстана, Великобритании, Японии, Южной Кореи.

В этом году авторский коллектив РНПЦ травматологии и ортопедии в составе докторов медицинских наук Анатолия Соколовского, Александра Белецкого и Олега Соколовского выдвинут на соискание Государственной премии в области науки и техники как раз за работу по этой тематике. И, если бы формат премии позволял, в ряду претендентов на высокую награду могли бы быть и партнеры медиков по совместному проекту — научные сотрудники лаборатории математической кибернетики Объединенного института проблем информатики Национальной академии наук Беларуси Вячеслав Архипов и Василий Гончаренко, их научный руководитель доктор физико-математических наук Александр Тузиков, технический руководитель Олег Кривонос, представляющий Институт компьютерной медицины университета Мангейма (Германия), другие исследователи.

— Посмотрите, как все происходит при планировании хирургической операции, — предлагает мне заглянуть в монитор Вячеслав Архипов. — Вот мы по результатам компью­терной томографии выстроили динамичное трехмерное изображение тазобедренного сустава, где головка бедра частично разрушилась вследствие болезни. Разрушилась она, как это часто бывает, только с одной стороны, поэтому задача хирурга состоит в том, чтобы отсечь головку бедра от кости, развернуть ее так, чтобы сохранившийся участок хряща при ходьбе был в контакте со здоровой поверхностью так называемой вертлужной впадины таза, а затем сое­динить рассеченную кость, предварительно изменив линию разреза. Работая по традиционной технологии, хирург в ходе операции искал нужное положение сустава и определял, какой клинышек кости в каком месте и под каким углом нужно вырезать, чтобы пациент мог нормально ходить. Теперь же все манипуляции проделываются виртуально, на стадии подготовки, причем в полуавтоматическом режиме.

Таким образом, подходя к операционному столу, врач в точности знает, что и как он будет делать. В успехе он уверен, так как работоспособность измененного сустава также проверяется в трехмерной компьютерной модели еще до операции.

Вообще-то, может показаться, что белорусы ничего принципиально нового не придумали. Ведь в мире есть программные средства трехмерного моделирования, в том числе входящие в сервис закупаемых за рубежом томографов, что позволяет планировать ортопедические и другие операции. Но эти пакеты баснословно дороги и чаще всего обеспечивают только ручной режим манипуляций. А набора программного инструментария для планирования операций на тазобедренном суставе, сравнимого по возможностям с белорусским, нет ни у кого. Более того, отечественную программу можно устанавливать на любой персональный компьютер, вплоть до ноутбука, и это позволяет использовать ее также в качестве тренажера для переподготовки хирургов и обучения студентов.

Тем не менее предела совершенству нет, и кибернетики совместно с врачами уже задумались над тем, как выстроить трехмерную модель не только костей запястья, стопы, колена, плеча и других суставов, но и окружающих мягких тканей, сосудов и нервов. Для этого потребуется совместить с рентгеновской картинкой компьютерного томографа еще и изображение, полученное с помощью магнитно-резонансной томографии, ультразвукового аппарата.

Возможно, эта тема будет развиваться совместно с голландскими специалистами, имеющими большой опыт в обработке медицинских изображений и высоко оценившими качество белорусского программного продукта. Для наших ученых это будет выгодно, так как у зарубежных партнеров есть имя, которое позволит быстрее занять достойное место на мировом рынке.

В перспективе, уверены исследователи, совместный поиск с белорусскими и зарубежными учеными-медиками должен привести к созданию трехмерного анатомического атласа, который может стать незаменимым помощником хирургов. Причем это будет не просто наглядное пособие, а инструмент превращения обычного рентгеновского снимка в объемный портрет. Ведь компьютерные томографы есть далеко не во всякой клинике нашего областного города, тем более в районной больнице, а рентгеновские аппараты — обычный инструмент и в глубинке. Накладывая плоские рентгеновские снимки участка тела конкретного пациента в нескольких проекциях на объемное усредненное изображение из анатомического атласа, компьютер внесет коррективы и сформирует трехмерный портрет, который ни в чем не будет уступать тому, что рисует томограф. Во всяком случае, в замысле эта интересная идея выглядит вполне реальной.

Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter