Опыт использования оптической системы орест в практике нейрохирурга

В настоящее время работа хирурга во время операции сопряжена с необходимостью постоянного доступа к информации о пациенте, а именно нейровизуализационным данным, прежде всего МРТ и МСКТ. Наличие в операционной компьютера, который интегрирован в локальную больничную сеть и позволяет просматривать DICOM-файлы, является неотъемлемым компонентом оснащения современных операционных блоков. Таким образом, во время операции в режиме реального времени можно получить необходимые для оперирующего хирурга данные о конкретном пациенте. Управление этими системами осуществляется дополнительным сотрудником, который не принимает прямого участия в операции. Разработка и внедрение в практику оборудования, управление которым может осуществляться без прямого тактильного контакта, на наш взгляд, дает ряд преимуществ как хирургу, который получает необходимую ему информацию во время операции, так и другим участникам операционного процесса, так как это освобождает от необходимости в дополнительном персонале, который бы выполнял просьбы и команды хирурга. В статье описаны результаты практического применения системы Opect. Задача данной работы — оценить эффективность системы, быстроты обучаемости персонала работе с системой, информативность получаемых нейровизуализационных данных.

В задачи не входили расчет затрат на установку данного оборудования и сравнение его стоимости с работой персонала, занимающегося сменой снимков во время операции.

Цель работы — оценка возможностей управления бесконтактным просмотром снимков МРТ и МСКТ в условиях нейрохирургической операционной.

В декабре 2014 г. в одной из операционных Федерального центра нейрохирургии Новосибирска была установлена инновационная разработка — оптическая система бесконтактного (out-of-touch) управления просмотром снимков МРТ и МСКТ во время операции Opect, созданная в Токийском женском медицинском университете.

Система состоит из трех компонентов (рис. 1).

После загрузки снимков в планшетный компьютер система готова к работе. Во время операции хирург в любой момент может ознакомиться с нужными ему снимками. Для этого ему необходимо появиться в зоне покрытия инфракрасной антенны Kinect. Активация программы происходит автоматически, цвет рамки изображения на мониторе меняется с красного на зеленый. На экране появляется силуэт хирурга, и с этого момента он рукой может управлять работой системы. Система реагирует на маятникообразные движения поднятой вверх и повернутой ладонью к антенне руке. Зафиксированная антенной рука хирурга отображается на экране монитора в виде сферы зеленого цвета, являющейся аналогом курсора мышки. На мониторе отображается первый слайд первой серии загруженных в систему данных МРТ или МСКТ. Изображение снимка идентично первичному DICOM-изображению, полученному при МРТ- или МСКТ-исследованию. На снимке отображается вся информация о пациенте, номер снимка в серии, кратность увеличения изображения на экране относительно первоначального изображения. В правой половине экрана располагаются пиктограммы управления сменой снимков в серии, в виде двух нонаправленных влево и вправо стрелок в области зафиксированной антенной руки хирурга (рис. 2).

Наведение сферы на одну из этих пиктограмм активизирует пролистывание серии снимков вперед или назад. Возможно увеличение размеров снимка в 2, 4 или 8 раз относительно исходного размера. Степень увеличения снимка отображается в правом верхнем углу монитора. Уменьшенное изображение первоначального снимка с увеличенной областью для удобства располагается в правом нижнем углу монитора. Для изменения кратности увеличения снимка хирургу необходимо совершить движение ладонью по направлению к экрану. После увеличения снимка появляется пиктограмма в виде четырех стрелок (верх, вниз, влево, вправо), при помощи которых возможно движение по снимку в разных направлениях (рис. 3).

При движении курсора по направлению к верхнему краю экрана происходит смена серий снимков. Таким образом, хирург может получать всю интересующую его информацию, оставаясь стерильным и не прибегая к помощи посторонних лиц.

В период с января по декабрь 2015 г. в Федеральном нейрохирургическом центре Новосибирска система Opect была использована во время выполнения 73 операций. Распределение пациентов по нозологиям приведено в таблице.

В исследовании принимали участие 3 хирурга онкологического отделения ФГБУ ФЦН Новосибирска. Все операции, во время которых использовалась система Opect, проводились в одной операционной. В каждом случае хирург во время вмешательства сам принимал решение о необходимости просмотра подготовленных заранее серий МРТ- и КТ-снимков и прибегал к их просмотру необходимое количество раз в каждом конкретном случае. После окончания операции хирург высказывал мнение относительно предоставляемой системой возможности просмотра необходимых снимков во время операции. При этом он указывал наиболее интересующие нас факторы:

— время, необходимое для обучения дальнейшей работе с системой;

— простота или сложность обучения;

— информативность полученных данных;

— замеченные недостатки системы.

Во всех случаях были отмечены простота и удобство использования данной системы. У всех 3 оперирующих хирургов, которые в дальнейшем использовали оборудование в ходе вмешательств, обучение работе с Opect заняло от 3 до 5 мин. Ни в одном случае не потребовалось повторного обучения или дополнительных разъяснений по поводу принципов работы и управления системой во время второй и последующих операций. Интерфейс интуитивно понятен и прост для восприятия. Система позволяет проводить просмотр любых данных в формате DICOM или JPEG, в том числе данных ангиографических исследований. Однако система не производит самостоятельной реконструкции исследований и просмотр реконструированных данных в 3D-формате невозможен. К недостаткам данной системы можно отнести необходимость дублировать визуализационные данные с сервера хранения на планшет с помощью специальной программы, что занимает несколько минут. После активизации системы и работы со снимками необходимо исключить попадание посторонних движущихся предметов (оборудование, персонал) в поле охвата камеры для исключения ложных срабатываний. Ограничено количество серий снимков (не более 3), что может теоретически не удовлетворять потребности хирурга во время операции и требует более тщательной предоперационной подготовки и отбора наиболее информативных серий.

Несмотря на вышеперечисленные недостатки, в нашей серии из 73 операций ни в одном из случаев не появлялась необходимость дополнительно прибегать к использованию стационарного компьютера для просмотра снимков МРТ и МСКТ, что, по нашему мнению, может свидетельствовать об адекватности работы системы предъявляемым хирургами требованиям к получению нейровизуализационных данных во время операций.

По нашему мнению, Opect может значительно упростить получение нейровизуализационных данных хирургом во время операции, не прибегая к помощи персонала. На наш взгляд, внедрение в практику идеи бесконтактного управления различным оборудованием во время операции несет большие перспективы для дальнейшего совершенствования системы сопровождения оперативных вмешательств и расширения ее возможностей.

*e-mail: akalinovsky1980@gmail.com

Работа А.В. Калиновского и соавт. посвящена современной технологии бесконтактного управления программным обеспечением для просмотра медицинских изображений в нейрохирургической операционной. Данная технология реализована с помощью инфракрасной камеры, отслеживающей положение рук хирурга в пространстве. Актуальность задачи управления DICOM-объектами в условиях стерильной операционной очевидна. В рутинной практике использование программ просмотра снимков во время вмешательства требует привлечения дополнительного персонала, а иногда технических специалистов, что увеличивает число находящихся в операционной людей. Хирург дает инструкции по управлению программой просмотра снимков устно, что может нарушать работу в стрессовых условиях, когда требуется быстрое принятие решений и важна быстрота реакции.

Описана современная система бесконтактного взаимодействия с компьютером «Opect», разработанная в Токийском женском медицинском университете (Япония). Данный продукт был создан на основе технологий, используемых в компьютерных играх, и предназначен для повышения безопасности просмотра медицинских изображений в нейрохирургической операционной. Для работы системы в большинстве случаев достаточно одного хирурга, при этом управление компьютером осуществляется жестами без дополнительных устройств ввода. Авторы обобщают свой положительный опыт использования системы «Opect». Описанная серия операций (73 вмешательства) более чем в 2 раза превышает выборку (30 операций), на которой была впервые показана эффективность этой системы японскими коллегами из Токийского женского медицинского университета K. Yoshimitsu и соавт. в 2014 г., и подтверждает результаты исследования 2014 г.

Развитие компьютерных и информационных технологий приводит к расширению возможностей работы с медицинской информацией в нейрохирургии. При этом для нейрохирургического сообщества важным является формирование адекватных представлений об эффективности и удобстве использования инструментов такого рода. Система «Opect» демонстрирует возможность улучшить эффективность, безопасность и комфорт работы операционной бригады за счет использования современных компьютерных решений.

С.А. Горяйнов (Москва)