Virtuální realita pomáhá při operacích mozku.

Čeští neurochirurgové mají k dispozici unikátní počítačový simulátor.
Kabinu kosmické lodi připomínají dnešní operační sály, v nichž odborníci provádějí náročné operace mozkových tkání. Chirurg nepatrně pohne nástrojem. Hrot pomalu a přesně klouže mozkovou tkání a odděluje malý nádor. Lékař si v duchu opakuje každý pohyb, přehrává si znovu a znovu celou operaci. Před sebou má na monitoru počítače pacientovu hlavu, může do ní nahlížet z jakékoliv strany, otáčet jí a prohlížet si průřezy postižené oblasti, barvou si označuje nádor. Sci-fi? Ne, jen virtuální operace mozku, která za několik hodin proběhne na operačním sále neurochirurgického oddělení Nemocnice Na Homolce.
Neurochirurgové s tréninkem astronautů

        Přístroje, které se dnes při operacích mozku používají, připomínají trenažéry pro astronauty či piloty nadzvukových letadel. S pomocí moderní diagnostické, navigační i operační techniky dokáží odborníci s přesností až na desetiny milimetrů určit polohu nádoru, cévního či jiného poškození mozku. Před operací si chirurg může prohlédnout trojrozměrný model pacientovy hlavy na počítači, naplánovat si, jak se dostane k nemocné tkáni a celý zákrok si také "nanečisto" vyzkoušet. Hlavní je nepoškodit okolní důležitá nervová centra, a právě tady jsou nové navigační systémy doslova k nezaplacení. To potvrzuje i MUDr. Vladimír Dbalý z neurochirurgického oddělení pražské Nemocnice Na Homolce. "Zatímco před druhou světovou válkou byla úmrtnost po operaci často nad padesát procent, dnes se na špičkových pracovištích pohybuje okolo dvou a méně procent," říká Vladimír Dbalý. Je členem týmu, který se specializuje právě na operace mozku. "Pacient absolvuje vyšetření magnetickou rezonancí, která nejlépe zobrazuje mozek. Může být vyšetřen také počítačovou tomografií, která se hodí především pro zobrazení tvrdých tkání, například kostí. Snímky se vloží do počítače, a ten z nich vytvoří kompletní trojrozměrný obraz hlavy," vysvětluje ing. Vladimír Bičík, vedoucí oddělení zdravotnické techniky na Homolce. Pokud by snad někdo pochyboval, že model není dost přesný, odpověď je nasnadě. "Počítač zpracovává až několik set snímků. Máte před sebou hlavu nakrájenou jako plátky salámu, přitom řezy mají tloušťku jednoho milimetru," říká s úsměvem Vladimír Bičík. Kromě měkkých a tvrdých tkání lze do modelu také vložit trojrozměrný obraz cévního řečiště. Ten se získává pomocí angiografie (rentgenologické vyšetření cév) nebo pozitronové emisní tomografie (k zobrazování metabolických procesů v mozku se používá rozpadu některých radioaktivních látek, podávaných nitrožilně pacientovi). Model pacientovy hlavy neurochirurgové samozřejmě využívají i při operacích. Složitý počítačový navigační systém, který pomocí zvláštní sondy mapuje neurochirurgův postup, se na Homolce používá již několik let. Před necelým rokem však neurochirurgové začali pracovat se dvěma novými navigačními přístroji, u nichž při operaci pomáhá právě virtuální realita.
Diody: spolehlivé, ale trochu těžkopádné

         Při zákroku jsou za chirurgovými zády umístěny dvě infračervené kamery. Ty snímají operační pole, tedy operovanou část mozku a "blízké" okolí. Kamery pomocí infračerveného světla přesně určují polohu chirurgických nástrojů a speciální sondy, která slouží k tomu, aby se operatér dobře "orientoval" v hlavě pacienta. Poloha nástrojů se pak promítá na obrazovce nad operačním stolem do modelu pacientova mozku. K tomu ovšem musí chirurg zároveň pracovat s tzv. "označenými" nástroji. Ty se označují dvěma způsoby. Na té části nástroje, která je vně rány, jsou umístěny buď drobné svítící diody (Light Emitting Diodes, zkratka LED), nebo reflexní kuličky. Na operačních nástrojích musejí být nejméně tři diody nebo reflexní kuličky, aby se dala určit poloha nástroje v prostoru. "Podle obrazce, které diody či reflexní kuličky tvoří, systém pozná, o jaký nástroj jde. Špička nástroje se přitom na obrazovce připojeného počítače objeví v podobě nitkového kříže," upřesňuje inženýr Bičík. Neurochirurg tak v trojrozměrném modelu hlavy přesně vidí, kde právě operuje. Diody lze sice připojit na libovolný nástroj, je tu však jeden problém. "K diodám musí vést přívodní kabel pro elektrické napájení. Ten může při operaci překážet," vysvětluje hlavní nevýhodu Vladimír Bičík.
Reflexní kuličky: skvělé, ale drahé

         Na druhé straně reflexní kuličky o velikosti okolo osmi milimetrů, které jsou pokryty velkým počtem odrazných plošek, žádný kabel nepotřebují. To je sice jejich přednost, nevýhodou ovšem je, že jsou z plastu. "Nemůžete je jednoduše sterilizovat. Při teplotě 120 až 135 stupňů Celsia by se zbortily," říká inženýr Bičík. Studená sterilizace různými chemikáliemi, nejčastěji etylénoxidem, zase není zcela bezpečná. Odborníci se domnívají, že se při ní například nezničí zárodky tzv. "nemoci šílených krav", označované jako Creutzfeldt-Jacobův syndrom. Právě proto je opakované používání reflexních kuliček zakázáno třeba ve Francii. Lékařům nezbývá než pro každou operaci umístit na chirurgické nástroje nové kuličky, to je ovšem velmi drahé. "Sada deseti kuliček vyjde na 350 eur (přes 11 000 Kč - pozn. red.), " upozorňuje inženýr Bičík. Na Homolce tento navigační systém používají zhruba u čtyř operací mozku týdně. Detailní informace, které neurochirurgové pomocí přístrojů získají, značně snižují riziko poškození okolní mozkové tkáně. V lebeční kosti je také možno vyvrtat daleko menší otvor (odborně nazývaný trepanace). "Proto se hovoří o neurochirurgii klíčovou dírkou," dodává doktor Dbalý. Kromě toho mohou chirurgové navigační systém napojit na operační mikroskop. Operatér pak vidí v polovině okuláru asi čtyřicetkrát zvětšenou tkáň, kterou právě operuje, v druhé polovině zorného pole může sledovat část předem sestaveného modelu pacientova mozku s označeným nádorem a polohou chirurgických nástrojů.
Neurochirurgie, nebo magie?

         Pozoruhodné je i ovládání navigačního systému. Chirurg si potřebuje obraz důkladně prohlédnout ze všech stran. Nové navigátory mají v operačním poli, tedy nedaleko hlavy pacienta, umístěnou destičku, na níž je 16 políček. Každé z nich představuje jedno tlačítko a tedy jeden povel. Destička funguje jako dotyková obrazovka, když se dotknete příslušného políčka, model na obrazovce vykoná příslušný povel. Výhody jsou jasné - k destičce nevede žádný kabel, navíc je kovová, takže vydrží neomezený počet sterilizací v autoklávu. To ovšem zdaleka není vše. Virtuální realita nabízí ještě jednu, byť teoretickou možnost. Celé operační pole -hlavu pacienta, ale i místo, kde leží ovládací destička navigátoru - si představte jako virtuální pole, tedy to, co vidíte, když se díváte brýlemi svých play stationů. Systém tak může ovládací destičku před operací zaregistrovat. Operatér by ji mohl před chirurgickým zákrokem odstranit, a pak už jen sáhnout hrotem nástroje do prázdna, pardon, vlastně na virtuální destičku, a navigátor by spolehlivě splnil jeho rozkaz. Snad jedinou nevýhodou je, že by si chirurg v takovém případě musel přesně pamatovat umístění destičky a jednotlivých čtverečků k povelům. Nemohou ale chirurgové kvůli dokonalé technologii ztratit zručnost, či dokonce zlenivět? Hlavu pacienta mají před operací jako na dlani, a vlastní zákrok se tak pro ně může stát jen nezáživnou rutinou. Navíc, kdybychom chtěli zacházet do extrémů, obrazovka navigátoru se dá rozdělit do několika polí a v jednom z nich může být naprogramován i anatomický atlas. Chirurg by si tak mohl teoreticky listovat v příručce, kdyby snad něco "pozapomněl". "Každý z nás dělá spoustu dalších výkonů bez navigátorů, navíc v určité koncové fázi operace se již pracuje bez navigačního systému. Hlavní výhoda přístrojů je v tom, že zvyšují bezpečnost zákroků," vyvrací podobné spekulace doktor Dbalý. Ale co když přístroj zklame a během operace se porouchá? "Pak operace samozřejmě okamžitě pokračuje klasicky, bez navigace. Možná jen bude o něco delší," vysvětluje doktor Vladimír Dbalý. Za deset měsíců, kdy lékaři navigátory na Homolce používají, zaznamenali pouze jedinou závadu. Ta se neobjevila při operaci, ale při rekonstrukci virtuálního modelu hlavy, a dala se lehce odstranit. Pokud se rozhlédnete po neurochirurgickém sále v Nemocnici Na Homolce, také vás zřejmě napadnou slova slavného autora sci-fi Arthura C. Clarka, která na závěr připomíná inženýr Bičík: "Dostatečně pokročilá technologie je nerozlišitelná od magie."
Lidové noviny ,Autor: Eva Pešoutová

Na úvodní stránku