Калиновский А.В.

ФГБУ «Федеральный центр нейрохирургии» Минздрава России, Новосибирск, Россия

Рзаев Д.А.

ФГБУ «Федеральный центр нейрохирургии», Новосибирск, Россия

Йошимитсу К.

Токийский женский медицинский институт, Токио, Япония

Опыт использования оптической системы орест в практике нейрохирурга

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2018;82(1): 48-51

Просмотров : 154

Загрузок : 1

Как цитировать

Калиновский А. В., Рзаев Д. А., Йошимитсу К. Опыт использования оптической системы орест в практике нейрохирурга. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2018;82(1):48-51.
Kalinovskiy A V, Rzaev D A, Yoshimitsu K. The use of an opect optic system in neurosurgical practice. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii Imeni N.N. Burdenko. 2018;82(1):48-51.
https://doi.org/10.17116/neiro201882148-51

Авторы:

Калиновский А.В.

ФГБУ «Федеральный центр нейрохирургии» Минздрава России, Новосибирск, Россия

Все авторы (3)

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.

Материал и методы

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).

Рис. 1. Элементы системы Opect (пояснения в тексте).
Основным компонентом является планшетный компьютер под управлением OS Windows, интегрированный в локальную компьютерную сеть и оснащенный специальным программным обеспечением для работы с сериями снимков. Интересующие врача серии снимков пациента в формате DICOM (или JPEG) предварительно загружаются на планшетный компьютер из локальной сети. Экран для вывода изображения расположен на одной из стен в операционном зале таким образом, чтобы оперирующий хирург мог видеть изображение, не отходя от операционного стола. Инфракрасная антенна Kinect, фиксирующая движения хирурга, с помощью которых он осуществляет управление изображением на экране, направлена в сторону операционного стола. Kinect — это бесконтактный сенсорный игровой контроллер, представленный для персональных компьютеров под управлением ОС Windows, разработанный фирмой «Microsoft». Он позволяет пользователю взаимодействовать с компьютером без помощи контактного устройства — джойстика или клавиатуры. Инфракрасный излучатель антенны испускает в сторону хирурга пучок лучей, которые отражаются от него и возвращаются к устройству, где их воспринимает камера и анализирует аппаратно-программная часть. Система отслеживает движения человека в трех плоскостях (влево-вправо, вверх-вниз, вперед-назад). Оптимальное расстояние антенны от человека, который осуществляет управление системой, – от 2 до 3 м (см. 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).

Рис. 2. Последовательное пролистывание данных МРТ-исследования в одной из серий.

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).

Рис. 3. Перемещение по увеличенному изображению МРТ-снимка в зону патологического очага. Ув. 4,0.

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.

Использование системы Opect при различных операциях на головном мозге

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.

Результаты

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.

Заключение

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

Комментарий

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)

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail