Newsy

Polacy chcą opracować w pełni cyfrowy, stereoskopowy mikroskop. Technologia obrazowania 3D już teraz może pomóc lekarzom w skomplikowanych operacjach

2018-12-06  |  06:00

Przyszłość precyzyjnej chirurgii należy do w pełni cyfrowych mikroskopów operacyjnych i zrobotyzowanych operacji. Zanim jednak roboty przejmą skalpele, operacje okulistyczne czy neurologiczne już teraz mogą być szybsze, bezpieczniejsze i wygodniejsze dla lekarzy. Wszystko dzięki opracowanym przez polskich naukowców przystawkom cyfrowym, dzięki którym obraz z mikroskopu może być wyświetlany na monitorze.

– Projekt D-ReS, to skrót od digital retinal surgery, ma ułatwić pracę chirurgom, a w szczególności okulistom wykonującym operacje oka. Takie operacje robi się pod mikroskopem i najczęściej jest tak, że chirurg okulista przez wiele godzin siedzi pochylony nad mikroskopem i przez parę okularów ogląda wnętrze oka. Nasze rozwiązanie zamiast patrzeć w okulary mikroskopu, pozwala patrzeć na bardzo duży, trójwymiarowy ekran i wyświetlający to, co widzi mikroskop – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje dr hab. Piotr Wasylczyk, adiunkt na wydziale fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

Jedną z pierwszych placówek medycznych na świecie, która zdecydowała się na skorzystanie ze sprzętu łączącego w sobie funkcjonalność mikroskopu operacyjnego i technologię obrazowania w jakości 4K i 3D był Oddział Neurochirurgii w Icahn School of Medicine na górze Synaj. Korzysta on z mikroskopu ZEISS KINEVO 900, który stanowi sterowany chirurgicznie, zrobotyzowany system wizualizacji. Informacje optyczne, nawigacyjne i symulacyjne są w nim przesyłane do okularu mikroskopu i wyświetlane na dużych monitorach na sali operacyjnej, zapewniając tym samym szczegółową perspektywę dla personelu sali operacyjnej, w tym współpracowników, asystentów chirurgów i lekarzy, którzy mogą zobaczyć obrazy o wysokiej rozdzielczości w czasie rzeczywistym. Okulary 3D zapewniają natomiast jeszcze lepszą wizualizację neuroanatomii.

Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego chcą rozwijać swoją technologię w kierunku opracowania stereoskopowego mikroskopu.

– To, co my oferujemy teraz, to jest przystawka do istniejących mikroskopów, to tylko pierwszy krok do tego, żeby od nowa opracować cały mikroskop stereoskopowy, całkowicie cyfrowy. Oznacza to usunięcie ciężkiego mikroskopu tradycyjnego z przystawką cyfrową i zastąpienie go małym, lekkim mikroskopem, który od początku jest już zaprojektowany do używania tylko i wyłącznie z takim obrazowaniem cyfrowym, trójwymiarowym – zapowiada dr Piotr Wasylczyk.

Przy przeprowadzaniu precyzyjnych operacji z użyciem mikroskopu, np. na tkance mózgowej, projekcja na dużym ekranie w czasie rzeczywistym, pozwala nałożyć na obraz dodatkowe źródła informacji spoza mikroskopu. Taka rozszerzona rzeczywistość może obejmować np. nawigację ostrzegającą chirurga o miejscach, które należy omijać podczas operacji. Dodatkowymi informacjami wyświetlanymi na ekranie mogą też być aktualne pomiary funkcji życiowych.

– Zwykle jest tak, że tylko chirurg i asystent widzą obraz pod mikroskopem, a w taki sposób jak my proponujemy, będzie można pokazać go stu osobom na sali wykładowej albo transmitować go w trzech wymiarach za ocean i tam inny chirurg będzie mógł np. podpowiedzieć coś, co zrobić inaczej albo jak jakąś procedurę wykonać najlepiej – wyjaśnia dr hab. Piotr Wasylczyk.

Technologicznie, tego typu rozwiązania w dużej mierze opierają się na znanych urządzeniach, które znajdują się w niemal każdym domu, nadając im jednak zupełnie nową funkcjonalność.

– Używamy kamer filmowych i telewizorów 3D, takich które jeszcze niedawno można było kupić w sklepie i mieć w domu. My takie technologie składamy i właściwie nie odkrywamy tu nic nowego, po prostu mamy ciekawy pomysł na to, jak je do czegoś pożytecznego wykorzystać – przekonuje dr Piotr Wasylczyk.

Tego typu technologia jest stosowana przede wszystkim w okulistyce i neurologii, jednak inne dziedziny medycyny także mogą z niej korzystać.

– Liczę na bardzo duży rynek stomatologiczny, gdzie endodoncja pod mikroskopem już staje się standardem. Urządzenie sprawdzi się właściwie wszędzie tam, gdzie potrzebna jest mikroskopia stereoskopowa, czyli u  biologów w laboratoriach badawczych, pewnie też inżynierów którzy pracują pod mikroskopem. Polecamy ją właściwie każdemu użytkownikowi mikroskopii stereoskopowej – wymienia ekspert.

Z raportu opublikowanego przez Market Research Engine wynika, że światowy rynek mikroskopów chirurgicznych powinien do 2023 roku przekroczyć wartość 9 mld dol przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 10 proc.

Czytaj także

Firma

Nowe technologie usprawniają przeprowadzanie badań rynkowych. Przyszłością branży rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji i analizie emocji

Metody przeprowadzania badań rynkowych stają się coraz bardziej innowacyjne. Nawet te tradycyjne, polegające na fizycznym zbieraniu informacji z rynku, mogą być znacznie przyspieszone dzięki platformom online. Tymczasem analizą reakcji i emocji konsumentów oraz ich wzorców zachowań zajmują się coraz częściej algorytmy uczenia maszynowego. Taka forma analityki rynkowej – zdaniem specjalistów – osiągnie w najbliższych latach bardzo dynamiczny wzrost.

Medycyna

Nanoroboty zaaplikują lek bezpośrednio do chorej tkanki i wyleczą raka. Przeszkodą w ich wdrożeniu może być jednak wysoki koszt operacji z ich udziałem

Nanotechnologia może zrewolucjonizować rynek medyczny i systemy ochrony zdrowia. Szczególnie duże nadzieje wiązane są z pracami nad nanorobotami, które zdolne byłyby aplikować substancje lecznicze bezpośrednio do chorej tkanki i skutecznie walczyć np. z nowotworami. Problemem we wdrożeniu tego typu technologii może być jednak początkowo bardzo wysoki koszt związany z ich użyciem w procedurach medycznych. Inżynierowie i naukowcy coraz częściej wybierają materiały już dostępne, by innowacje medyczny mogły się pojawić na rynku jak najszybciej.

Technologie

Wraz z rozwojem sztucznej inteligencji rodzi się nowa gospodarka. Automatyzacja zmieni rynek pracy, zlikwiduje część zawodów i przyczyni się do powstania nowych

W chwili obecnej powstają pierwsze zalążki nowej gospodarki opartej na sztucznej inteligencji, automatyce oraz robotyce. Zautomatyzowane maszyny powoli wkraczają na rynek pracy, zmieniając jego oblicze. Roboty mogą zastąpić człowieka przy wykonywaniu najprostszych prac związanych z magazynowaniem czy transportem. Z drugiej strony popularyzacja rozwiązań automatycznych przyczynia się do ewolucji współczesnych zawodów i profesjonalizacji personelu.