NAJNOVIJE U HRVATSKOJ - OTORINOLARINGOLOGIJA: fotobio stimulacijska terapija u liječenju alergija i kroničnih upala nosa i sinusa, 3D-kompjuterizirana dijagnostika bolesti nosa i sinusa, kompjuterizirana digitalna-3D-virtualna endoskopska dijagnostika (VE) i kirurgija (VK) nosa i sinusa (3D-C-VE-FESS), rinokirurgija, fiberskopije, test sluha, akustična rinometrija/test disanja na nos ### PLASTIČNA I ESTETSKA KIRURGIJA: plastično-rekonstrukcijska i estetska kirurgija glave i vrata, estetsko oblikovanje nosa, uha, kapci, brada, usne (kompjuterska animacije prije operacije) ### ANTI-AGING TERAPIJA („POMLAĐIVANJE BEZ SKALPELA? formiranje novih oblika nazolabijalnih brazdi, radijalnih usjeka "ragada" na usnama, perioralnih kontura, kontura obraza/povećanje obujma, popunjavanje usjeka na licu nastalih nedostatkom potkožne masti/lipotrofija, popunjavanje kontura nosa koje su zaostale nakon rinoplastike, stvaranje nove projekcije vrška nosa, terapija sitnih i dubokih bora lica primjenom najnovijih preparata hijaluronske kiseline za pomlađivanje i rehidraciju kože preparatom RESTYLANE®, (Švedska) i MESOLIS (Švicarska), povećavanje obujma tkiva kože (ispunjavanje bora, ožiljaka, obrisa lica/vrata), preparatom ESTHELIS (Švicarska), stvaranje sasvim novih kontura lica preparatom RADIESSE (Nizozemska), primjena preparata GLYTONE® (Francuska) za korekciju nazolabijalnih brazda, popunjavanje srednjih i dubokih bora te povećanje volumena i korekciju oblika usana (trajnost 12 mjeseci), provođenje mezoterapije preparatom FILORGA® NCTF 135HA za revitalizaciju kože, uz postizanje gotovo trenutnih rezultata, tj. tretirana koža izgleda znatno svježije, napetije, „blistavije? odmorno i uočljivo mlađe ### ALERGOLOGIJA: pregled i obrada alergologa, proširena alergološka obrada (prick testiranje/ inhalatorni alergeni; 20-30 alergena i alimentarni alergeni; 20-30 alergena), RAST, RIST, specifična hiposenzibilizacija, primjena fotobio stimulacije u liječenju alergija ### DERMATOVENEROLOGIJA: anti-aging terapija, kompjuterizirana dermatoskopija madeža (mapiranje madeža cijelog tijela), sklerozacija vena i kapilara, estetska dermokirurgija ### OSTALA DIJAGNOSTIKA: cjelovita alergološka, biokemijska, citološka, mikrobiološka i patohistološka (PHD) dijagnostika
BIOSTIMULACIJSKI LASER U LIJEČENJU ALERGIJA LASERSKE OPERACIJE NOSA I SINUSA HomeSearchSitemapeng





 

kompjutorizirana 3D-kirurgija i tele-3D-kirurgija:

MEDICINA NOVOG DOBA

 

Napisao: Prof.dr.sc. IVICA KLAPAN, dr. med.

 

Tehnologija, na današnjem stupnju razvoja, omogućuje medicini detaljan uvid u sve anatomske i/ili patološke osobitosti unutar humanog organizma. Stoga, kvalitetna dijagnostika, zasnovana primjerice na slikovnim zapisima, predstavlja osnovni preduvjet za kvalitetnu uporabu računalnih sustava, pripremu, vođenje, provođenje i analizu tijeka liječenja.

 

Složeni dijagnostički uređaji za kompjutoriziranu tomografiju (CT), magnetsku rezonancu (MRI), ultrazvučne pretrage (UZV), sustavi za nuklearnu medicinu te ostali dijagnostičko interventni uređaji koji kao rezultat uporabe prikazuju sliku promatranog podučja ljudskog tijela, omogućili su brzu i kvalitetnu dijagnostiku. Korištenjem tako složenih uređaja liječnici su mogli dijagnosticirati i najmanje promjene anatomskih odnosa u ljudskom tijelu.

 

Izuzetno vrijedne informacije, o anatomskim odnosima željenih regija tijekom planiranja i provođenja endoskopske kirurgije, pruža kvaltetna CT dijagnostika. Time endoskopska kirurgija dobija značajno na sigurnosti. Ipak, pored niza prednosti, postoje nedostaci ovakvog razumijevanja antomije glave. Ne može se, na primjer, sasvim precizno odrediti lokacija vrha endoskopa ili bilo kojeg instrumenta u prostoru, u odnosu na ciljno mjesto prikazano na CT-slici. Kirurzi su se stoga prisiljeni maksimalno koncentrirati, osloniti na iskustvo, ponekad na intuiciju, kao bi omogućili stvarni i vizualni napredak operacije. Stoga se ukazala potreba za razvojem novog pristupa pri prikazu glave bolesnika prije, tijekom i nakon kirurškog zahvata.

 

Osnovni zahtjev, koji proizlazi iz navedenih potreba, uporaba je računalnog sustava za prikaz anatomskih struktura i cjelovitih kirurških polja, prijeko potrebnih za provođenje kirurške terapije. Ovaj bi pristup omogućio kirurgu značajno bolji uvid u operacijsko polje kao i značajno veću sigurnost same operacije.

 

Dosadašnja uporaba računala za prikaz anatomskih cjelina ljudskog tijela, omogućavala je samo dijagnostiku i eventualno pripremu operacijskog postupka. Uporaba računalom stvorenog 3D-modela kirurškog polja, za vrijeme same operacije, u dosadašnjoj praksi nije uobičajena. Za uporabu računala u stvarnom vremenu tijekom kirurškog zahvata, potrebno je izraditi sklopovsku i programsku opremu za povezivanje medicinskog instrumentarija sa računalom, te za upravljanje računalom pomoću tako povezanog instrumentarija i naprednih višemedijskih sučelja.

 

UVOD

 

Složen programski sustav omogućuje nam uočavanje CT ili MRI slika, te njihov prikaz u zamišljenim, proizvoljnim slučajevima. Pojedine snimke mogu se prenositi, obraditi i izbrisati, ili se mogu prikazati kao animacijski prikazi. Serije snimaka mogu se mijenjati ili se generirati u različitim projekcijama.

 

Prije razvoja 3D prostornih modela, svaku je pojedinačnu snimku ili seriju snimaka bilo potrebno segmentirati, kako bi se mogao izdvojiti dio koji nas zanima. 3D - model potpuno prikazuje međuodnos s graničnim područjima što je od neprocjenjivoga dijagnostičkog značenja i razumljiva prednost u usporedbi sa standardnim 2D statičkim snimkama. Komparativna analiza anatomskih 3Dmodela s realnim intraoperativnim prikazom pokazuje da je 3D renderirana slika jako dobra, jer današnji vizualizacijski standardi omogućuju snimci da izgleda isto tako dobro kao i stvarni intraoperativni anatomski prikaz.

 

Ispitivanom tehnikom omogućuje se optimalna vizualizacija anatomije paranazalnih sinusa. Ovim pristupom postižu se neke prednosti u dijagnostici patoloških stanja paranazalnih sinusa u odnosu na dosadašnju tehnologiju zasnovanu na CT analizi, npr. (a) bazična CT dijagnostika definitivno je postala važno pomoćno sredstvo u dijagnosticiranju kroničnog sinusitisa, u pogledu praćenja i prognoze slučaja, kao i ishoda samog postupka; (b) dodatni aksijalni i koronarni prikazi izbjegnuti su razvojem i uporabom 3D - modela (takozvana tehnika renderiranja) u dijagnostičke svrhe; (c) kao što je navedeno pod (b), doza zračenja kojoj je izložen bolesnik značajno je smanjena uporabom tehnike renderiranja; itd.

 

Mi smo primijenili sve te zamisli i prednosti novog oblika 3D vizualizacije ne samo u dnevnoj 3D-CAS kirurgiji nego i kao specifični oblik telekirurgije s 3D računalnom potporom (1). Ovaj oblik kirurgije predstavlja trenutno u svijetu potpuno novu i originalnu vrstu telekirurgije, nazvan ”Tele-3D-C-FESS”, prvi je put realiziran u Hrvatskoj 1998. godine i ”revolucionarni” je prijelomni trenutak u telekirurgiji, time što osigurava uporaba najsofisticiranije računalne tehnologije u bilo kojoj operacijskoj sali u svijetu putem ”telepotpore” iz ekspertnog telekirurškog centra (2).

 

Tijekom prvoga kirurškog zahvata, samo je jedan bolesnik koji se nalazi na jednoj lokaciji u “telekirurškom postupku”, s jednim ili više savjetnika na jednoj ili više udaljenih lokacija (primarna lokacija je mjesto gdje se izvodi kirurški postupak, a udaljene lokacije su ostala mjesta uključena u telekirurgiju). Na ovaj način, dva videosignala (endokamera i konferencijska kamera) prenose se s primarne lokacije (lokacija bolesnika) te po jedan videosignal (konferencijska kamera) sa svake udaljene lokacije (savjetnici) (3). Na svakoj lokaciji potrebni su videomonitori za videosignal sa svake lokacije uključene u telekirurški postupak (mogu se rabi do četiri video signala na jednom velikom video monitoru; quad-split). U operacijsku salu može se postaviti LCD/TFT videoprojektor.

 

Zaključno, mogućnosti primjerene preoperativne, neinvazivne vizualizacije prostornih odnosa anatomskih i patoloških struktura, uključujući i one izuzetno osjetljive, veličina i opseg patološkog procesa te precizno predviđanje tijeka kirurškog zahvata, omogućuje kirurgu u bilo kojem 3D-CAS ili Tele-CAS postupku značajne prednosti u preoperacijskoj procjeni stanja bolesnika, kao i smanjenje rizika intraoperacijskih komplikacija, uporabom virtualne kirurgije ili dijagnostike, što može predstavljati i dio sveukupne telemedicinske strategije primjenjene u modernoj kirurgiji (4). Uporabom 3D modela orijentacija kirurga u operacijskom polju značajno je olakšana (“lokacija bolesnika” kao i “lokacija telestručnjaka savjetnika”). Svi se postupci izvode s većom sigurnošću i pouzdanošću.

 

Kao što se zna, jedna od glavnih primjena Tele-3D C-FESS je 3D-navođenje (VE) u istraživanjima u anatomiji i kirurgiji (“računalno putovanje kroz nos i paranazalne sinuse”) (5). Stoga se ovakav pristup može uspoređivati sa sličnim simulacijama sustava rabi za vježbanje endoskopske kirurgije sinusa trenutačno dostupnim na tržištu. Međutim, moramo biti svjesni činjenice da doseg navedenih metoda nije samo istraživanje ili vježbanje anatomije ili kirurgije nego i praktična primjena u stvarnome kirurškom zahvatu, s ciljem postizanja bržeg i sigurnijeg operacijskog postupka. Dakle, trebalo bi biti jasno da je glavna poruka naše Tele-3D-C-FESS kirurgije, za razliku od ”standardne”, već široko rasprostranjene telekirurgije, uporaba 3D - modela operacijskog polja, kao i virtualne kirurgije u svakodnevnim operacijskim  zahvatima (6). Ovaj pristup omogućuje veću sigurnost, uspješniji tijek operacije, osobito u manjim, udaljenim medicinskim ustanovama gdje nije dostupna napredna endoskopska tehnika. Ovo je od najvećeg značenja za hitne kirurške intervencije koje moraju biti izvedene u udaljenim medicinskim institucijama gdje usluga “ekspertnog, iskusnog kirurga” (npr. kirurgija baze lubanje) nije dostupna (7).

 

Složen programski sustav omogućuje nam uočavanje CT ili MRI slika, te njihov prikaz u zamišljenim, proizvoljnim slučajevima. Pojedine snimke mogu se prenositi, obraditi i izbrisati, ili se mogu prikazati kao animacijski prikazi. Serije snimaka mogu se mijenjati ili se generirati u različitim projekcijama.

 

Prije razvoja 3D prostornih modela, svaku je pojedinačnu snimku ili seriju snimaka bilo potrebno segmentirati, kako bi se mogao izdvojiti dio koji nas zanima. 3D - model potpuno prikazuje međuodnos s graničnim područjima što je od neprocjenjivoga dijagnostičkog značenja i razumljiva prednost u usporedbi sa standardnim 2D statičkim snimkama (8). Komparativna analiza anatomskih 3Dmodela s realnim intraoperativnim prikazom pokazuje da je 3D renderirana slika jako dobra, jer današnji vizualizacijski standardi omogućuju snimci da izgleda isto tako dobro kao i stvarni intraoperativni anatomski prikaz (9).

 

Ispitivanom tehnikom omogućuje se optimalna vizualizacija anatomije paranazalnih sinusa. Ovim pristupom postižu se neke prednosti u dijagnostici patoloških stanja paranazalnih sinusa u odnosu na dosadašnju tehnologiju zasnovanu na CT analizi, npr. (a) bazična CT dijagnostika definitivno je postala važno pomoćno sredstvo u dijagnosticiranju kroničnog sinusitisa, u pogledu praćenja i prognoze slučaja, kao i ishoda samog postupka; (b) dodatni aksijalni i koronarni prikazi izbjegnuti su razvojem i uporabom 3D - modela (takozvana tehnika renderiranja) u dijagnostičke svrhe (8, 9); (c) kao što je navedeno pod (b), doza zračenja kojoj je izložen bolesnik značajno je smanjena uporabom tehnike renderiranja; itd.

 

Mi smo primijenili sve te zamisli i prednosti novog oblika 3D vizualizacije ne samo u dnevnoj 3D-CAS kirurgiji (6, 8, 9) nego i kao specifični oblik telekirurgije s 3D računalnom potporom (10). Ovaj oblik kirurgije predstavlja trenutno u svijetu potpuno novu i originalnu vrstu telekirurgije, nazvan ”Tele-3D-C-FESS”, prvi je put realiziran u Hrvatskoj 1998. godine i ”revolucionarni” je prijelomni trenutak u telekirurgiji, time što osigurava uporaba najsofisticiranije računalne tehnologije u bilo kojoj operacijskoj sali u svijetu putem ”telepotpore” iz ekspertnog telekirurškog centra.

 

Prva vrsta takve javne Tele 3D C-FESS (10, 11), razvijena kao dio hrvatskog Tele-3D-CAS projekta, ostvarena je između dvije lokacije u gradu Zagrebu, međusobno udaljene 10 km, uz interaktivnu suradnju treće aktivne lokacije. Kirurški tim koji je izvodio operaciju bio je u ORL klinici KBC-a Zagreb, Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Tim je bio vođen kroz operaciju od iskusnog kirurga iz ekspertnog centra udaljenog 10 km od operacijske sale. Treće aktivno mjesto bio je Fakultet elektrotehnike i računarstva, gdje su otorinolaringolozi, specijalizanti i studenti aktivno sudjelovali u diskusiji o svim bitim pitanjima vezanim za operaciju. Ova prva Tele 3D C-FESS operacija uspješno je završena  za 15 minuta.

 

Kirurg i savjetnici vidjeli su četiri aktivna radna polja (četiri odijeljena videosignala; quad split video processing) na primarnom videoprikazu: jedan iz endokamere, jedan iz kamere u operacijskoj sali, jedan iz prve udaljene lokacije i jedan signal iz druge udaljene lokacije. Ipak, tijekom same operacije, sve tri aktivne točke ove telekirurške videokonferencije uglavnom su pratile samo videosignal endokamere na svom primarnom prikazu (www.mef.hr/MODERNRHINOLOGY).

 

Tijekom prvoga kirurškog zahvata, samo je jedan bolesnik koji se nalazi na jednoj lokaciji u “telekirurškom postupku”, s jednim ili više savjetnika na jednoj ili više udaljenih lokacija (primarna lokacija je mjesto gdje se izvodi kirurški postupak, a udaljene lokacije su ostala mjesta uključena u telekirurgiju). Na ovaj način, dva videosignala (endokamera i konferencijska kamera) prenose se s primarne lokacije (lokacija bolesnika) te po jedan videosignal (konferencijska kamera) sa svake udaljene lokacije (savjetnici). Na svakoj lokaciji potrebni su videomonitori za videosignal sa svake lokacije uključene u telekirurški postupak (mogu se rabi do četiri video signala na jednom velikom video monitoru; quad-split). U operacijsku salu može se postaviti LCD/TFT videoprojektor.

 

Zaključno, mogućnosti primjerene preoperativne, neinvazivne vizualizacije prostornih odnosa anatomskih i patoloških struktura, uključujući i one izuzetno osjetljive, veličina i opseg patološkog procesa te precizno predviđanje tijeka kirurškog zahvata, omogućuje kirurgu u bilo kojem 3D-CAS (www.mef.hr/3D-CFESS) ili Tele-CAS (www.mef.hr/Tele-3DCFESS) postupku značajne prednosti u preoperacijskoj procjeni stanja bolesnika, kao i smanjenje rizika intraoperacijskih komplikacija, uporabom virtualne kirurgije ili dijagnostike. Uporabom 3D modela orijentacija kirurga u operacijskom polju značajno je olakšana (“lokacija bolesnika” kao i “lokacija telestručnjaka savjetnika”). Svi se postupci izvode s većom sigurnošću i pouzdanošću.

 

Kao što se zna, jedna od glavnih primjena Tele-3D C-FESS je 3D-navođenje (VE) u istraživanjima u anatomiji i kirurgiji (“kompjutorizirano putovanje kroz nos i paranazalne sinuse”) (www.mef.hr/orbit). Stoga se ovakav pristup može uspoređivati sa sličnim simulacijama sustava rabi za vježbanje endoskopske kirurgije sinusa trenutačno dostupnim na tržištu. Međutim, moramo biti svjesni činjenice da doseg navedenih metoda nije samo istraživanje ili vježbanje anatomije ili kirurgije nego i praktična primjena u stvarnome kirurškom zahvatu, s ciljem postizanja bržeg i sigurnijeg operacijskog postupka. Dakle, trebalo bi biti jasno da je glavna poruka naše Tele-3D-C-FESS kirurgije, za razliku od ”standardne”, već široko rasprostranjene telekirurgije, uporaba 3D - modela operacijskog polja, kao i virtualne kirurgije. Ovaj pristup omogućuje veću sigurnost, uspješniji tijek operacije, osobito u manjim, udaljenim medicinskim ustanovama gdje nije dostupna napredna endoskopska tehnika. Ovo je od najvećeg značenja za hitne kirurške intervencije koje moraju biti izvedene u udaljenim medicinskim institucijama gdje usluga “ekspertnog, iskusnog kirurga” (npr. kirurgija baze lubanje) nije dostupna.

 

Kvalitetna dijagnostika-DICOM

 

Kvalitetna dijagnostička snimka predstavlja osnovni preduvjet za kvalitetnu uporabu računalnih sustava u pripremi, vođenju i analizi operacijskog zahvata.

 

Razvoj sustava za razmjenu podataka između medicinskih dijagnostičkih uređaja, kako međusobno tako i prema računalnim mrežama, doveo je do postavljanja DICOM standarda kojim se opisuju oblici i načini razmjene podataka (DICOM ­ Digital Imaging and Communication in Medicine).

 

Prije uporabe DICOM standarda, slikovni zapisi pohranjivali su se na filmovima kojima se gubio dio podatka dobijenog iz dijagnostičkog uređaja. U idealnim uvjetima, na filmovima je bilo moguće, razlikovati najviše šesnaest različitih nivoa prikaza. Ako se željelo pohraniti snimke s filmova u računalne sustave moralo se skanirati filmove te time svjesno izgubiti dio značajnih podataka i vjerojatno unijeti neželjene smetnje. Naknadno nije bilo moguće mijenajti postavku nivoa i širinu prozora koji se promatra na snimcima. Prikaz slikovnog zapisa na zaslonu konzole dijagnostičkog uređaja bio je znatno kvalitetniji te ga je bilo prirodno upotrijebiti za prihvat zapisa i pohranu na računalne medije. Video prikaz može omogućiti prihvat do najviše 256 različitih razina. Također nije moguće naknadno mijenajti postavku nivoa i širinu prozora koji se promatra na snimcima, već pohranjenim u računalni sustav.

 

Pohranom podataka unutar računalnih sustava uporabom DICOM protokola, slikovni podaci pohranjuju se u izvornom obliku koji se dobije iz detektora dijagnostičkih uređaja. Moguće ih je kvalitetno obrađivati uporabom snažnih računalnih sustava. Ova je spoznaja dosta značajana kada se želi slikovne podatke upotrebljavati za složene pretrage i obrade, kao i za primjenu u operacijama gdje je potrebno vrlo kvalitetno, brzo i precizno razgraničiti bolesno od zdravog tkiva. Isto tako, vrlo je važno prikazati te snimke u raznim oblicima, gledanim iz različitih smjerova te, što je i najzahtjevnije, potom izraditi prostorne modele za lakšu orijentaciju kirurga u pripremi, vođenju i analizi tijeka operacije nakon samog zahvata.

 

Korištenjem snimaka stvarnih bolesnika, moguće je u pripremi operacija uporabom složenih prostornih modela, te primjene prividnog prodiranja u operacijsko polje (Virtual Endoscopy, Virtual Surgery), proći cijeli operacijski postupak i izbjeći kritična područja tijekom stvarne operacije.

 

Priprema operacije

 

Uporabom novijih programskih sustava omogućena je izrada 3D prostornih modela, pregledavanje u različitim projekcijama, postavljanje višestrukih rezova modela istovremeno i što je najznačajnije, izradu modela po otvorenim računalnim standardima (Open Inventor). Takvu pripremu moguće je primjeniti u različitim programskim sustavima, te ih je moguće prenositi na udaljena suradnička radiološka i kirurška radilišta za potrebe konzultacija prije kirurškog zahvata kao i za vrijeme izvođenja operacije u stvarnom vremenu (“in real time”; telesurgery, tele-FESS).

 

Naprednije tehnologije pregledavanja 3D prostornih modela omogućuju simulaciju endoskopske operacije i planiranje tijeka buduće operacije (Virtual Endoscopy), odnosno tele-operacije (Tele-Virtual Endoscopy) (www.mef.hr/warwounds). Ulaskom u modele i prodorom kroz operabilne regije, kirurg spoznaje s kojim će se problemima suočiti za vrijeme prave operacije. Na taj bi se načim obavila priprema za operaciju, određujući najkraći i najsigurniji put provođenja buduće planirane terapije.

 

Tijekom razvoja 3D C-FESS metode upotrebljavali smo različite programske sustave za izradu modela kirurškog polja primjenom tehnika prostornog renderirnja (volume rendering). Prva modeliranja obavljali smo VolVis, Volpack/Vprender, GLWare programima na DEC Station 3100 računalu. Razvojem 3D Viewnix V1.0 softwarea započeli smo njegovu uporabu. Danas upotrebljavamo 3D Viewnix V1.1 sustav, AnalyzeAVW sustav, T-Vox sustav, te OmniPrO2 sustav na računalima Silicon Graphics O2, Origin200 i Origin2000.

 

Vođenje operacije

 

Uporaba računala tijekom operacije/tele-operacije zahtijeva vrlo pouzdane, stabilne i brze računalne sustave. Najčešće se upotrebljavaju računalne radne stanice s UNIX podudarnim operacijskim sustavima. Tijekom operacije kirurg je zauzet provođenjem operacije i nije u mogućnosti raditi sa računalom. Stoga je, u današnjim kirurškim dvoranama u provođenju računalom vođenih zahvata, obavezna pristunost inženjera za računalni sustav.

 

Tijekom operacije, kirurg može upravljati računalnim sustavom uporabom glasa (Voice Navigation). Pomaci modela na zaslonu računala, različite projekcije i rezovi ostvarivi su jednostavnim i kratkim glasovnim instrukcijama tijekom operacije.

 

Kod prvih operacijskih zahvata, prostorna orijentacija unutar operacijskog polja 3D računalnog modela i prijenos željene točke u stvarno operacijsko polje bolesnika, obavljala se slobodnim aproksimacijama poznatih referentnih točaka anatomije operacijskog polja. Tako su se zadani entiteti prepoznavali na modelu i na stvarnom operacijskom polju. Ova je metoda olakšala pristup do operacijskog polja ali nije omogućila vrhunsku sigurnost u najkritičnijim područjima.

 

Uporabom 3D prostornog modela kirurškog polja tijekom kirurškog zahvata uočena je potreba pozicioniranja vrha instrumenta (endoskopa, forcepsa i sl.) unutar računalnog modela. Osnovni je problem prenošenje koordinatnog sustava kirurškog polja stvarnog bolesnika u koordinatni sustav računalnog 3D prostornog modela tog istog bolesnika koji je prethodno bio izrađen iz niza CT snimaka tijekom pripreme operacije.

 

Upotrebljava se više načina lociranja instrumenta unutar kirurškog polja: elektromagnetsko, optičko i mehaničko. Elektromagnetsko je vrlo osjetljivo na okolna elektromagnetska polja (električni uređaji, rasvjeta) i veće količine metala (ormarići, stol, instrumenti), a osnovna, idealna preciznost lociranja unutar polja je nedostatna izvođenju kirurškog zahvata. Optički lokatori su se pokazali povoljnima ali su relativno skupi i neprecizniji od mehaničkih. Mehanički lokatori su u osnovi 3D digitalizatori koji svoje pomake unutar šest stupnjeva slobode šalju računalu, te ih ono pretvara u pomake unutar koordinatnog sustava 3D modela kirurškog polja.

 

Osnovni problem i zamjerke postojećim mehaničkim lokatorima su nemogućnost dohvata dubokih regija unutar kirurškog polja. Problem se moše riješiti zamjenom postojećih vrhova s tanjim i duljim nastavcima, a najbolje s originalnim kirurškim instrumentom (npr. forcepsom ili endoskopom). Endoskop se montira na vrh 3D digitalizatora umjesto postojećeg nastavka ili izvan osi postojećeg nastavka. Dubina dohvaćenog entiteta jednaka je dubini do koje može doći standardni endoskop ili pumpa.

 

Pomoću posebnog modela digitalizatora (simulacije endoskopa) i računalnog modela moguća je priprema operacije kao i cjelokupna simulacija zahvata na računalnom modelu stvarnog bolesnika. Primjenom 3D digitalizatora u stvarnoj operaciji moguće je odrediti vrh instrumenta (simuliranog endoskopa) unutar stvarnog kirurškog polja, te ga prikazati na računalnom modelu. Sloboda manipulacije endoskopom tijekom kirurškog zahvata nije smanjena jer se povezivanje ostvaruje na mjestu hvata instrumenta i mjestu spoja endo kamere.

 

Tijekom snimanja bolesnika upotrebljavaju se različiti markeri, postavljeni na tijelo bolesnika, koji služe kao referentne točke tijekom operacije.

 

Računalne tehnologije omogućuju vođenje udaljenih operacijskih zahvata. Uporabom audio i video konzultacija tijekom operacijskog postupka moguće je ostvariti osnovni oblik telekirurgije (12,13). Kvalitetne endoskopske kamere prikazuju operacijsko polje na zaslonu smještenom u operacijskoj dvorani ali je tu sliku također moguće prenijeti na udaljenu lokaciju uporabom video prijenosa. Najnovija računalna tehnologija omogućuje prihvat CT snimaka s udaljene lokacije, obradu snimaka, izradu 3D prostornih modela, te prijenos tako stvorenih modela natrag na udaljenu lokaciju. To je sve ostvarivo u približno stvarnom vremenu. Tijekom spomenutog postupka ostvaruje se i konzultacija prije same operacije. Za vrijeme operacijskog zahvata, računalnom mrežom povezane operacijske dvorane i konzultanti prate snimke postupka, “živu” video sliku endoskopske kamere, te pomak instrumenta udaljenog kirurga na računalnom modelu pacijenta (14,15). Omogućeno je istovremeno pomicanje 3D prostornog modela na računalima povezanim u sustav koji omogućuje konzultaciju. Vrijedno je i potrebno napomenuti kako se konzultacija tijekom operacijskog zahvata u najvećem broju slučajeva ostvaruje s više od dvije lokacije pa je potrebnmo osobito pažljivo uspostaviti računalnu mrežu između njih. Krajnja uporaba računalnih mreža i telekirurgije je uporaba robotskih tehnologija kojima se upravlja s udaljenih lokacija. Na taj način, složeni kirurški zahvati, mogu se obavljati s udaljenih lokacija. Glavna ideja primjene računalnih mreža u medicini je: BOLJE POMICATI PODATKE NEGO BOLESNIKE.

 

Analiza nakon operacije

 

Uporabom računala tijekom pripreme i provođenja operacije omogućena nam je pohrana svih relevantnih podataka o bolesniku tijekom liječenja. CT snimci, rezultati drugih pretraga, računalni prikazi, 3D prostorni modeli, računalni zapis tijeka operacije kao i video zapis tijeka operacije pohranjuju se u računalo i na CD-R uređaje za kasniju analizu. Isto tako koriste se u edukaciji kao i prakticiranju provedbe različitih pristupa u kirurškoj struci za specijalizante ali nerijetko i za specijaliste pojedinih kirurških grana.

 

Na taj način je omogućeno stvarne kirurške i telekirurške zahvate naknadno proučavati i zamjetiti moguće nedostake, s ciljem poboljšanja same kirurške terapije. Uporaba najnovijih računalnih tehnologija omogućuje povezivanje računalnog 3D prostornog modela kirurškog polja i video zapisa tijeka izvršene operacije kako bi se sagledali svi kritični trenutci zahvata, a sve to također u cilju poboljšanja budućih operacija kao i izgradnje budućeg ekspertnog sustava koji bi omogućio vođenje budućih operacija imajući u vidu sve spoznaje već provedenih zahvata. Isto tako, može se pomoću računalom zapisanih koordinatnih pomaka 3D digitalizatora za vrijeme telekirurškog zahvata, izraditi animirani prikaz tijeka obavljene operacije u obliku putovanja, tj. prodora u operacijsko polje (tzv. “fly thorugh”) stvarnog bolesnika (www.mef.hr/MODERNRHINOLOGY).

 

Računalne mreže

 

Nakon primjene računala u kirurgiji i povezivanja dijagnostičkih uređaja u računalne mreže uporabom DICOM protokola, slijedeći korak vodi prema povezivanju takvih lokalnih računalnih mreža u računalne mreže šireg dosega, tj. unutar kliničkog centra, grada, države ili država. Postavljanjem složenih računalnih mreža dijagnostičkih sustava unutar cijele države omogućena je još jedna značajna uporaba računalnih mreža u medicini, tj. telemedicina (udaljena medicinska konzultacija u dijagnostici i liječenju). Današnje tehnologije računalnih mreža omogućuju, uporabom ATM tehnologija, vrlo brze komunikacije između više liječnika istodobno u zajedničkoj konzultaciji tijekom dijagnostike i liječenja bolesnika. Omogućene su tekstualne, slikovne, zvučne i video komunikacije te razmjena prostornih modela operacijskih polja. Istodobno je moguće proučavati snimke i 3D prostorne modele bolesnika od strane većeg broja liječnika te zajednički skicirati i opisivati dijelove snimaka uporabom teksta, pokazivačkih uređaja, zvuka ili žive slike. Tijek i zaključci konzultacije mogu se pohraniti unutar računalnih sustava te naknadno obrađivati, upotrebljavati i proslijeđivati drugim korisnicima računalom podržanog dijagnostičkog sustava.

 

Uporabom računalnih mreža u medicini omogućene su kvalitetne hitne intervencije i konzultacije zatražene od strane udaljenih i slabije opremljenih medicinskih centara u cilju što kvalitetnijie dijagnostike i liječenja (npr. kirurgije), kako bi se bolesnik što kvalitetnije obradio. Osim toga, konzultacijama s kirurgom, liječnik u udaljenom dijagnostičkom centru može obaviti prikladno snimanje željene anatomske regije bitne za kasniju operaciju koju će obaviti konzultirani kirurg u udaljenom bolničkom centru.

 

Ostvarenje sustava

 

Tijekom 1992. godine na ORL Klinici na Šalati, pri Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu osnovan je znanstveno-istraživački rino-kirurški tim (prof.dr.sc. Ivica Klapan, prim.dr.sc. Ranko Rišavi), sa suradnicima i konzultantima iz SAD, Japana i Njemačke, koji je razvio ideju novog pristupa kirurgije glave. Ova računalom podržana funkcijska endoskopska mikrokirugija sinusa nazvana je “Trodimenzionalna, računalom podržana mikrokirurgija nosa i paranazalnih sinusa (Three-Dimensional Computer Assisted Functional Endoscopic Sinus Suregry; 3D C-FESS)”, a prva operacija uspješno je provedena tijekom 1994. godine (više INFO na www.mef.hr/3D-CFESS), te mnoge druge do 2007. godine, od kada se ovaj novi oblik kompjutoriziranih-navigacijskih-operacija nosa i paranazalnih sinusa provodi u sveučilišnoj Poliklinici Klapan Medical Group, u Zagrebu.

 

Razumijevanjem i podrškom KBC-a Zagreb, ORL Klinike Šalata KBC-a Zagreb, Kliničke bolnice Merkur, HPT-a, InfoNET-a i SiliconMaster-a, a u sklopu projekta “Računalom podržana funkcijska mikrokirurgija sinusa 3D C-FESS” Ministarstva znanosti i tehnologije Republike Hrvatske, prof. Klapan je u svibnju 1996. godine organizirao prvu službenu udaljenu radiološko-kiruršku konzultaciju (teleradiologiju) u Hrvatskoj. Konzultacija je obavljena između dva udaljena radilišta prije operacijskog zahvata (ORL Klinika Šalata i Klinička bolnica Merkur (skica/topologija mreže). Od 1998. godine provode se  prve tele-3D-računalom asistirane operacije u otorinolaringologiji-kirurgiji nosa i paranazalnih sinusa (Zagreb-Zagreb; Zagreb-Osijek, itd.), kao jedinstvene operacije ovog tipa, ne samo u hrvatskoj, već i u svijetskoj medicini (www.mef.hr/Tele-3DCFESS).

 

Primjenom računarskih i telekomunikacijskih tehnologija ekspertna znanja i vještine postaju dostupni i u udaljenim, nerazvijenim krajevima svijeta čime se omogućuje pružanje pravodobne, lako dostupne zdravstvane zaštite. Time, ovaj moderni razvoj teleskrbi 21. stoljeća nudi vrlo ekonomičnu i nadasve učinkovitu preraspodjelu sredstava, povećanje produktivnosti, dokazano smanjenje troškova i, u konačnici, kvalitetnije medicinske usluge.

 

Time telemedicina / telekirurgija / 3D-računalom potpomognuta tele-kirurgija postaje nezaobilazna u suvremenom društvu, kao što je hrvatsko. Moguće je na taj način pravodobno osigurati ekonomično, učinkovito i veoma brzo pružanje osnovne medicinske pomoći, ali i usluga vodećih medicinskih eksperata. Stoga treba podržavati uvođenje i primjenu ovovog oblika tele-skrbi, kao rutinskog pristupa, u kreiranju i provođenju zdravstvene politike u Hrvatskoj, čime zasigurno doprinosimo i reformi hrvatskog zdravstva, koja je u tijeku.

 

 

LITERATURA

 

1.        Klapan I, Rišavi R, Šimičić Lj, Simović S. Tele-3D-C-FESS Approach with High-Quality Video Transmisstion. Otolaryngology Head Neck Surgery, 121 (2):P187-188, 1999.

2.        Klapan I. Šimičić Lj. Telemedicine assisted surgery: Tele-3D-Computer assisted surgery in Rhinology. Telemedicine e-Health, 8(2):217, 2002.

3.        Rišavi R, Klapan I, Šimičić Lj, Schwarz D. Real time transfer of live video images in parallel with 3D-models of the surgical field in 3D-computer assisted telesurgery. Eur J Med Res 7:67, 2002.

4.        Klapan I. IS of health system and telemedicine in the Republic of Croatia. Eur J Med Res 7: 38, 2002.

5.        Klapan I. Telesurgery with 3D-CAS support in otorhinolaryngology-new experience in the development of the head and neck surgery. Telemedicine J e-Health 9(1):43, 2003.

6.        Glušac B, Klapan I. Telemedicine between private ENT practice in medical center Makarska and ENT Department Šalata, Zagred: 2D-CT, 3D models, fiberscopy, and Fess-telesurgery. Telemedicine J e-health 9(1):104, 2003.

7.        Klapan I. Tele-3D-Computer assisted surgery: new approach in the surgery of the nose and paranasal sinuses. Otolaryngology Head Neck Surg 129(2):147, 2003.

8.        Klapan I, Šimičić Lj, Rišavi R, Bešenski N, Bumber Ž, Stiglmajer N, Janjanin S. Dynamic 3D computer-assisted reconstruction of metallic retrobulbar foreign body for diagnostic and surgical purposes. Case report: orbital injury with ethmoid bone involvement. Orbit, 20(1):35, 2001

9.        Klapan I, Šimičić Lj, Bešenski N Bumber Ž, Janjanin S, Rišavi R, Mladina R. Application of 3D-computer assisted techniques to sinonasal pathology. Case report: war wounds of paranasal sinuses with metallic foreign bodies. Am J Otolaryngol, 23(1):27, 2002.

10.     Klapan I, Šimičić Lj, Rišavi R, Pasari K, Sruk V, Schwarz D, Barišić J. Real time transfer of live video images in parallel with three-dimensional modeling  of the surgical field in computer-assisted telesurgery. J Telemed Telecare, 8:125, 2002.

11.     Klapan I, Šimičić Lj, Rišavi R, Bešenski N, Pasarić K, Gortan D, Janjanin S, Pavić D, Vranješ Ž. Tele-3D-Computer Assisted Functional Endoscopic Sinus Surgery: new dimension in the surgery of the nose and paranasal sinuses. Otolaryngology Head Neck Surg, 127:549, 2002.

12.     Klapan I, Vranješ Ž, Prgomet D, Lukinović J. Application of advanced virtual reality and 3D computer assisted technologies in tele-3D-computer assisted surgery in rhinology. Coll Antropol, 32(1):217-219, 2008.

13.     Belina S, Ćuk V, Klapan I, Vranješ Ž, Lukinović J. Our experience with virtual endoscopy of paranasal sinuses. Coll Antropol, 32(3):887-892, 2008.

14.     Knezović J, Kovač M, Klapan I, Mlinarić H, Vranješ Ž, Lukinović J, Rakić M. Application of novel lossless compression of medical images using prediction and contextual error modeling. Coll Antropol,  31 (4):315-319, 2007.

15.     Klapan I, Vranješ Ž, Rišavi R, Šimičić Lj, Prgomet D, Glušac B. Computer assisted surgery and computer-assisted telesurgery in otorhinolaryngology. Ear Nose Throat J, 85(5):318-321, 2006.

16.  Klapan Ivica et al. Application of Advanced Virtual Reality and 3D Computer Assisted Technologies in Computer Assisted Surgery and Tele-3D-computer Assisted Surgery in Rhinology , Book "Virtual Reality" (ed. J.J. Kim) pgs 291-325, ISBN 978-953-307-518-1, Intech (published by), 2011. (The permanent web address of our chapter can be reached by clicking on the link http://www.intechopen.com/articles/show/title/application-of-advanced-virtual-reality-and-3d-computer-assisted-technologies-in-computer-assisted-s)


?>