Tykktarmkreft er komplisert å operere. Det finnes ikke to mennesker med samme karmønster i krøset. Vi har vener og arterier på ulike steder, og tarmen ligger i forskjellige mønstre hos oss alle. Ved en operasjon må man selvfølgelig fjerne den delen av tarmen hvor kreftsvulsten sitter, men før man rører tarmen må blodkarene som forsyner svulsten fjernes ved avgangen, som oftest ligger dypt skjult i krøsets fettvev. Samtidig skal man fjerne flest mulig lymfeknuter for å unngå spredning av kreftceller, uten å skade lymfedrenasjen. Og når man åpner opp buken, er alt det man skal lokalisere med millimeterpresisjon i tillegg dekket av et fettlag.
Ved gastrokirurgisk avdeling på Akershus universitetssykehus har de i flere år brukt CT-bilder til å rekonstruere 3D-modeller slik at kirurgene skal kunne gjøre seg kjent med den enkelte pasients unike anatomi før operasjonen. Da avdelingen ble med i HoloCare, som jobber med nye løsninger for utvidet virkelighet i helsevesenet, så de raskt at disse operasjonene hadde stort potensial for å ta i bruk ny teknologi.
– Her hadde vi allerede store mengder 3D-data, så å flytte modellene fra papir til holografisk visualisering var for oss en naturlig progresjon, sier prosjektkoordinator og doktorgradskandidat Javier Luzon.
Tverrfaglig samarbeid
Prosjektet har fått navnet CTrue (som i «see through»). Arbeidsverktøyet er AR-brillen Hololens, og appen er utviklet i tett samarbeid mellom legene ved Ahus og utviklere i Sopra Steria.
– Som leger synes vi at vi har et ansvar for å utnytte de beste verktøyene som er tilgjengelige for å utføre best mulig kirurgi så risikofritt og raskt som mulig. Ved å flytte 3D-visualsieringen fra papiret til å projiseres direkte i buken der vi jobber, håper vi det skal gjøre legene tryggere. Målet er bedre veiledning og navigasjon under tarmkreftoperasjonene, og å unngå karskader, blødninger og andre komplikasjoner, sier Luzon.
Med hololens på hodet trykker og vifter han med fingrene i løse luften foran seg. Gjennom brillene ser han et hologram av vener og arterier som han kan rotere, flytte på og zoome inn i ved enkle fingerbevegelser.
En ekstra fordel med å ha dette som et hologram fremfor en fysisk, for eksempel 3D-printet modell, er at kirurgen slipper å ta på modellen for å endre vinkel eller posisjon i et sterilt operasjonsmiljø.
- Nytt bruksområde for 3D-printere: Vil skrive ut menneskehud
Grundig testing
Før de kommer dit at de kan teste det på pasienter, må de være sikre på at teknologien fungerer. Det er i denne valideringsfasen de er nå.
– Teknologi har alltid rom for forbedringer. For det første er modellen statisk på den måten at hologrammet ikke endrer form om du for eksempel strekker i vevet. I tillegg kan karet utvikle en spasme når man kommer borti det med instrumentene, slik at det blir av en betydelig mindre kaliber enn det var på CT. Det verste som kan skje er at ett eller flere kar og vener ikke har blitt rekonstruert fra CT-bildene, noe som kan skje fordi det er vanskelig å få samme konsentrasjon av kontrastmiddel både i tarm, arterier og vener ved CT. Derfor bruker vi så tynt snitt som mulig på CT-bildene (0,5 mm) for å få best mulig oppløsning – og vi segmenterer alltid modellene manuelt. Det gir best resultat. Alt dette er derfor overkommelige utfordringer når en kirurg tenker mens han jobber. Vi har operert over 600 pasienter med bruk av 3D-rekonstruksjoner, så vi er trygge på at det fungerer, sier prosjektleder og professor II i kirurgi, Dejan Ignjatovic.
I praksis kjører alle HoloCare-appene med felles kodebase. Applikasjonsutvikler Christopher Tannum i Sopra Steria forklarer at det gjorde det enkelt å overføre 3D-modellene til Hololens. Fra et utviklersynspunkt er det liten forskjell i å visualisere et tarmsystem og et bygg. Det er også de samme tekniske løsningene de vurderer når de nå skal forsøke å få hologrammet til å plassere seg nøyaktig i riktig posisjon og identisk dimensjonert til pasientens anatomi i buken.
– Enten bruker man markører man plasserer på pasienten og som samsvarer med nøyaktige posisjoner på CT-bildene, hvor man co-registrerer tilsvarende lokasjoner i bildene og på pasienten. Det har vi testet og sett at kan fungere. Ellers kan man bruke et infrarødt kamera til å tracke markører med infrarøde merker, som viser hvor hololensen skal stå. Det gir veldig god presisjon, men vi har fortsatt ikke landet på hva som er den beste metoden. Det skal vi teste nå fremover. Målet er å finne den løsningen som gir best klinisk verdi, og mest nytte i pasientbehandlingen, sier Tannum.
Dejan Ignjatovic sier at de skal starte med å teste slik presis hologramgjengivelse ved hjelp av markører før sommeren. Da blir dukker de første testobjektene.
- Health Innovation Award: Norske kirurger planlegger operasjoner med hologram
Ny versjon
Samtidig venter de spent på å få ta i bruk den nye versjonen av Hololens, som ble lansert i februar og sannsynligvis blir tilgjengelig i Norge til sommeren. Hololens 2, som den heter, er mye lettere, mer brukervennlig, tillater mye mer fin-navigering og har bedre sensorer, kameraer og dybdegjengivelse. Den tracker også øynene dine i tillegg til mange flere punkter i hendene, og gir brukeren nesten dobbelt så stort synsfelt som Hololens 1.
– Vi er sikre på at Hololens 2 vil gi oss den funksjonaliteten som gjør at vi kan ta skrittet inn i operasjonsstuen med denne teknologien. I dag er det største problemet at Hololens 1 sliter med å gjenkjenne det fysiske området dersom rommet har annet enn veldig enkle og oversiktlige strukturer, slik at modellen kan begynne å flytte seg uten at du ønsker det. Hololens 2 skal ha betraktelig større gjenkjenningsferdighet, og det håper vi vil eliminere problemet med modellstabilitet, sier Javier Luzon.
Han synes det er utrolig spennende å få jobbe så tett sammen med ingeniører og utviklere om ny teknologi som kan gi tryggere kirurgi og færre komplikasjoner for pasientene.
– Det er kjempespennende å få være med på et slikt tverrfaglig samarbeid. Fremtiden er høyteknologisk, og det er viktig at vi leger lærer å samarbeide med teknologer, sier Luzon.
- Kan erstatte transplantasjoner: Norsk kirurg lager kjevebein fra stamceller
