Разработка программного комплекса HoloDoctor для планирования оперативных вмешательств в режиме реального времени
Введение. В настоящее время растет количество пациентов требующих высокотехнологичных оперативных вмешательств при оказании медицинской помощи в онкологии, урологии, гинекологии, сердечно-сосудистой хирургии, травматологии, нейрохирургии и челюстно-лицевой хирургии. На сегодняшний день сердечно-сосудистые заболевания являются основным фактором высокого уровня смертности населения в России. В 2017 году показатель смертности от сердечно-сосудистых заболеваний впервые с начала десятилетия опустился ниже 600 на 100 тыс. населения (Росстат). От болезней системы кровообращения умерли 858 тыс. человек — на 5% меньше, чем в 2016-м. Это 584,7 случая на 100 тыс. населения. Планомерное снижение наблюдается с 2010 года. Но сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему остаются главной причиной смерти россиян при этом почти половина случаев заканчивается (47%) летальным исходом. Задачей функциональной диагностики в кардиологии является диагностика состояний и заболеваний сердечно-сосудистой системы. Проблема диагностики сердечно-сосудистой системы заключается в сложном, многоуровневом механизме её функционирования, поэтому установление правильного диагноза порой оказывается возможным только опытным специалистам. Пациентам со сложной патологией с целью диагностики назначают обследования в основе которых лежат цифровые технологии. На сегодняшний день к этим методам обследования относятся компьютерная и магнитно-резонансная томография, УЗИ с трехмерной реконструкцией изображений и т.д. Современное программное обеспечение обработки изображений, полученных при проведении КТ и МРТ поставляется вместе с указанными аппаратами. Функций данных программ иногда не хватает для проведения более сложных работ с полученными данными, в том числе и для проведения сложных хирургических вмешательств. Создание 3D-моделей органов на данных программах проводится достаточно успешно, однако требует несколько больших временных затрат и дополнительных ресурсов. К тому же существующее ПО не способно создавать 3D-модели внутренней структуры органов, если изображения были получены без использования контрастных веществ. Помимо этого, существует очень малое количество программ для просмотра, описания и реконструкций Dicom-изображений, полученных с КТ, МРТ, для работы в очках смешанной реальности (голографии) для врачей, занимающихся инструментальными методами диагностики (КТ, МРТ, УЗИ) и клиницистов. Большая часть ПО в данной области иностранного производства и адаптировано для зарубежных пользователей. Интерфейсы программ для работы со специальными DICOM-файлами являются громоздкими и трудно настраиваемыми, к тому же использование большого количества времени (примерно 3-4 часа на одного пациента) уходит на ручную обработку и реконструкцию медицинских изображений DICOM-файлов. Сегодня используется малое количество полноценных многофункциональных систем КТ-планирования интраоперационного вмешательства с использованием смешанной реальности к примеру в сердечно-сосудистой хирургии и урологии, в особенности в онкологии. Для хирургов сегодня необходимо широкое поле обзора для выполнения операции. В настоящее время использование технологий, подобных роботу-хирургу Да Винчи (DaVinci), сдерживается громоздкостью программно-аппаратных решений, отсутствием подготовленных специалистов и дороговизной оборудования. Отсутствие технологий навигации хода операции, с наложением слоя смешанной реальности на пациента во время операции, чтобы хирург смог бы ее применять для отслеживания положения органа, систем органов, инструментов хирургических в режиме реального времени. Проблема точности позиционирования и глубины проникновения инструментов, во время хирургического вмешательства в кардиологии и урологии. Сейчас, к примеру, хирурги урологи действуют почти вслепую во время операции на почках, где располагается, к примеру опухоль в мозговом веществе почки: специалисты используют для уточнения позиционирования нахождения опухоли и работы инструментов УЗИ аппараты и интраоперационные томографы. Но данный метод навигации неудобен для пользования хирургам и громоздок. К тому же такие хирургические системы (решения) дорого стоят. К тому же, сохраняется высокий риск облучения пациента во время операции с использованием различных томографов. В результате нашего исследования, было выявлено малое количество изысканий отечественных ученых по тематике планирования, навигации хода операции в режиме реального времени, при использовании комбинированных систем КТ и УЗИ-аппаратов, использование аватар-технологий в телемедицине с применением технологий смешанной реальности (Mixed reality) и фрагментарные данные о таких исследованиях за рубежом. - отсутствие информации применения АR-технологии и голографических очков дополненной реальности для совмещения симуляции и реконструкции на реальном пациенте в режиме реального времени. - отсутствие на российском рынке программ, которые позволяют планировать и отслеживать результаты лечения по объективным показателям. При компьютерной томографии, например, выполненной с целью проведения хирургического вмешательства, при наличии опухолевого процесса в брюшной полости, иногда, при визуализации сложно отделить опухоль от органа, а также произвести расчёт её объёмных характеристик. Для принятия решения об операбельности опухоли необходимо построить чёткую 3D-модель исследуемого материала. Цель проекта: Разработка прототипа кроссплатформенного программного комплекса с использованием технологий дополненной и смешанной реальности для планирования и навигации оперативных вмешательств у пациентов в режиме реального времени . Основные задачи: Разработка программного модуля персонализированного атласа анатомии человека для диагностических целей и образовательных программ по системам додипломного и постдипломного образования. Разработка программного комплекса для диагностики, оценки клинической ситуации, планирования хирургического вмешательства, аватар технологий в телемедицине. Создание новых видов симуляторов для планирования и навигац
Производитель: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ХОЛОМЕД"
Ссылка
Направление
Здравоохранение, медицина, фармацевтика
