Rewolucja technologiczna w medycynie
Lekarz operujący w goglach do mieszanej rzeczywistości, trójwymiarowe modele organów pacjenta – dzięki projektowi, którego koordynatorką jest dr inż. Klaudia Proniewska z Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Jagiellońskiego Collegium Medicum, przełom w medycynie możliwy jest już dziś.
KR: W swoim projekcie wykorzystujecie rzeczywistość mieszaną. Co to jest?
KP: Rzeczywistość mieszana to jedna z tak zwanych rzeczywistości immersyjnych, czyli takich, w które możemy się zagłębić i postrzegać świat przez inną perspektywę. Bardziej znana jest być może rzeczywistość wirtualna – całkowicie wygenerowana komputerowo, lub rzeczywistość rozszerzona, która dodaje do naszego świata elementy wirtualne.
Rzeczywistość mieszana łączy w sobie oba wymienione światy. Pozwala na dodanie elementów wirtualnych do świata rzeczywistego, ale dodatkowo można z tymi elementami wchodzić w interakcję. Zakładając gogle do rzeczywistości mieszanej, mogę chwycić wygenerowany komputerowo kubek i położyć go na stole. To właśnie na tym ostatnim rodzaju rzeczywistości skupiam się w swojej pracy.
Na czym dokładnie polega wasz projekt?
Dzięki programowi Erasmus+ zakupiliśmy kosztowne oprogramowanie do lekcji anatomii HoloAnatomy®, którego możemy używać w naszym laboratorium. W ramach innych dotacji laboratorium zostało wyposażone w 10 nowoczesnych stanowisk technologicznych – na każde składa się komputer wraz z goglami Hololens 2. Teraz dzięki dotacji z projektu Erasmus+ możemy skupić się na zbudowaniu bazy przypadków klinicznych przeznaczonych do edukacji.
Oprogramowanie HoloAnatomy® zawiera kompletną bibliotekę holograficznych obrazów anatomicznych człowieka w 3D, około 9000 modeli trójwymiarowych, podzielonych na kobiece i męskie ciało. Dzięki temu możemy tworzyć lekcje anatomii, co ułatwia przeglądanie i poznawanie budowy ciała człowieka w 3D.
Dodatkowo dzięki zaawansowanym technikom wizualizacji możemy porównywać anatomię człowieka w 3D z modelami trójwymiarowymi konkretnego pacjenta, które przygotowywane są na podstawie obrazowych danych źródłowych, na przykład tomografii komputerowej. Dzięki tym modelom studenci będą mogli dokładniej analizować poszczególne przypadki kliniczne i uczyć się, jak leczyć podobnych pacjentów. Mamy tu również do czynienia z medycyną spersonalizowaną. Co ważne, nasze laboratorium Mieszanej Rzeczywistości UJCM (Mixed Reality UJCM) jest najnowocześniejszą tego typu pracownią w Europie. Jako pierwsi w Europie wdrażamy to oprogramowanie w życie.
Jak wygląda proces tworzenia takiej wizualizacji danych?
Posiadając bazę danych obrazów źródłowych, tj. obrazy tomografii komputerowej czy rezonansu magnetycznego, mając do dyspozycji rzeczywistość mieszaną, można taką bazę danych wzbogacić o trójwymiarowy model. Przykładowo: mamy pacjenta z guzem wątroby. Na podstawie jego wyników tomografii i rezonansu możemy przygotować dokładny model tego guza, jego lokalizację oraz model organów, bo przecież każdy człowiek ma nieco inną budowę. Po założeniu gogli będzie można zobaczyć ten trójwymiarowy model, obrócić go i sprawdzić dokładnie, jak wygląda.
Co było inspiracją do tego pomysłu?
Wszystko zaczęło się podczas moich studiów doktoranckich na AGH. Pojechałam wówczas na wymianę w ramach programu Erasmus+ do największego w Europie centrum kardiologicznego, Thoraxcenter, Erasmus MC, które znajduje się w Rotterdamie, gdzie uczyłam się o tajnikach obrazowania w kardiologii interwencyjnej. To było w 2013 r. – już wtedy coraz więcej mówiło się o trójwymiarowych metodach w obrazowaniu i właśnie w ramach takiej tematyki prowadziłam tam badania naukowe. Taki sposób prezentacji danych bardzo ułatwia wyobrażenie sobie relacji pomiędzy poszczególnymi strukturami w przestrzeni. W obrazie dwuwymiarowym trudno wyobrazić sobie, jak dokładnie przebiega tętnica, jaką ma średnicę, z którego dokładnie miejsca może wychodzić. Kolejną, bezpośrednią inspiracją był filmik dotyczący nowoczesnych gogli do rzeczywistości mieszanej i nauki anatomii przy wykorzystaniu oprogramowania HoloAnatomy®.
Pomyślałam wtedy, że muszę ten nowoczesny sprzęt i oprogramowanie sprowadzić do Polski. I się udało.
Kto oprócz lekarzy i dydaktyków medycyny chciałby jeszcze korzystać z waszej wiedzy i z laboratorium?
Ta technologia znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach. Obecnie prowadzimy wiele nieformalnych rozmów, budujemy sieć kontaktów. Ale dostajemy sporo zapytań o współpracę od klinik, szkół, kół naukowych, zgłosił się do nas także wydział farmacji. Te propozycje docierają do nas zresztą nie tylko z Krakowa.
Czy rzeczywistość mieszana to rewolucja w nauczaniu medycyny?
Myślę, że tak, a wskazują na to także opinie lekarzy, którzy często są przecież także dydaktykami. Obecnie prowadzimy rozmowy, by zajęcia z wykorzystaniem mieszanej rzeczywistości wprowadzić – w postaci zajęć fakultatywnych – do programów studiów. Lekarze chcą zaprezentować słuchaczom, jak dokładnie wyglądają przypadki kliniczne, i mówią wprost, że chcieliby, żeby rzeczywistość mieszana na stałe weszła do programu edukacji.
Zainteresował Cię ten tekst?
Przejrzyj pełne wydanie Europy dla Aktywnych 1/2022.