Rozšířená realita nejen v kardiologii: Nové obzory pro lékaře i pacienty

Virtuální a rozšířená neboli augmentovaná realita (VR/AR) přinášejí do moderní medicíny významné inovace, například v oblasti intervenční kardiologie. Tyto technologie pomájí lékařům lépe se orientovat během zákroků, zvyšují jejich přesnost a snižují stres. O konkrétních výhodách a praktickém využití AR jsme během XXXII. výročního sjezdu České kardiologické společnosti mluvili s MUDr. Jaroslavem Januškou, Ph.D., z Kardiologického oddělení Nemocnice Třinec-Podlesí. Význam AR v medicíně roste a globální trh této technologie by měl do roku 2032 dosáhnout hodnoty 11,8 miliardy amerických dolarů.

AR v medicíně se ukazuje jako nástroj, který zlepšuje přesnost a efektivitu zákroků, snižuje stres lékařů a zvyšuje bezpečnost pacientů. Například při neurochirurgii umožňuje AR přesnou navigaci nástrojů k cílové oblasti mozku, při ortopedických operacích zase pomáhá při přesném umístění implantátů. Odhaduje se, že AR může zkrátit dobu chirurgického zákroku až o 30 procent a snížit riziko komplikací.

Podle Jaroslava Janušky z Kardiologického oddělení Nemocnice Třinec-Podlesí technologie AR významně rozšiřuje možnosti lékařů jak v oblasti plánování výkonů, tak i během samotného zákroku. AR má tedy významný dopad na operatérskou jistotu a přesnost. „Postupně pokračujeme v rozšíření tohoto systému. Zjistili jsme, že nám to hodně pomáhá v prostorové orientaci během výkonu. Virtuální realita nám umožňuje nejen naplánování zákroku, ale také přesné vizualizace struktur, přes které se pohybujeme, včetně vzdáleností a úhlů,“ vysvětluje Januška s tím, že lékaři mohou obraz ovládat gesty i se sterilními rukavicemi a nastavit si polohu trojrozměrného obrazu z CT.

Technologie AR a VR v Česku

Technologie AR a VR jsou dnes již běžně využívány i v České republice, a to v různých oblastech medicíny. Fakultní nemocnice Motol v Praze například implementovala VR technologii při léčbě problémů spojených s nádory mozku, kde se potvrzuje, že tyto technologie nacházejí uplatnění i v rehabilitaci. V této oblasti navíc české startupy získaly za svůj inovativní přístup světové uznání. Tyto technologie umožňují pacientům provádět rehabilitační cvičení v simulovaném prostředí, což zvyšuje jejich motivaci a efektivitu léčby. Technologie VR a AR jsou ale využívány také pro výuku mediků, kde pomáhají se simulací různých lékařských scénářů, což zlepšuje připravenost studentů na reálné situace, protože jim umožňují interaktivně se učit a zkoušet různé postupy bez rizika pro pacienty.

Už takřka čtyři roky využívá technologie VR a AR také Institut klinické a experimentální medicíny (IKEM) v Praze, a to při plánování složitých hrudních a plicních výkonů, přípravě na implantaci mechanické srdeční podpory, odstranění nádorů jater u dětí i dospělých či při plánování transplantačních výkonů a dalších příležitostech. Tyto technologie umožňují přesnější navigaci a lepší vizualizaci složitých struktur, což vede ke zvýšení úspěšnosti operací a snížení rizika komplikací.

Kardiologické oddělení v Nemocnici Třinec-Podlesí, domovské oddělení Jaroslava Janušky, rozvíjí program VR a AR v oblasti intervenční kardiologie. Ve Fakultní nemocnici Brno bylo navíc spuštěno Centrum inovací, které ve spolupráci s firmou Prusa Research využívá pokročilé technologie včetně VR, AR či 3D tisku pro zlepšení lékařských postupů a vývoj nových léčebných metod.

Potenciál VR a AR v medicíně je vysoký a do zdravotnictví naplno proniká až v posledních několika letech. S dalším vývojem a penetrací těchto technologií do různých oborů medicíny však můžeme očekávat další pokroky a vylepšení, z nichž by mohli těžit nejen lékaři, ale především pacienti.

VIDEO: Rozhovor s MUDr. Jaroslavem Januškou, Ph.D., si také můžete pustit zde:

Historický kontext a současné využití AR v medicíně

Technologie je poměrně mladá. První aplikace augmentované reality v medicíně sahají do 90. let minulého století, kdy se začaly objevovat pokusy o její využití při chirurgických zákrocích. Jedním z prvních průlomů byla práce profesora J. Edwarda Colgatea z Northwestern University, který vyvinul haptickou zpětnou vazbu pro chirurgické roboty. To se ukázalo jako klíčový krok pro další pokrok v AR technologiích. Haptická zpětná vazba totiž umožňuje lékařům cítit odpor a texturu tkání během operace, což zlepšuje, resp. umožňuje jejich schopnost přesně a bezpečně provádět složité zákroky. A o bezpečnost jde především. Colgateova práce později vedla také k vývoji moderních chirurgických systémů, které kombinují pokročilé digitální technologie jako virtuální simulátory a aplikace pro chirurgické plánování. Například poslední modely robotického systému da Vinci již obsahují i funkci haptické odezvy (Force Feedback), která snižuje aplikaci síly na tkáně, a zajišťuje tak lepší chirurgické výsledky s menším množstvím komplikací. I technologie AR je ale stále dostupnější a spolehlivější. Například v roce 2020 společnost Medivis vyvinula chirurgickou platformu založenou na AR, která umožňuje lékařům vidět anatomické struktury pacienta přímo na operačním stole, a to díky pokročilým vizualizačním technikám, které umožňují lékařům prozkoumávat 3D modely a manipulovat s nimi v reálném čase.

Snížení stresu a finanční úspory

To ale není všechno. Podle Jaroslava Janušky snižuje využití AR během operací také tepovou frekvenci operatéra a koncentraci stresových hormonů. „Udělali jsme malou studii, která ukázala, že při užití mixované reality během výkonu klesá tepová frekvence operatéra a koncentrace stresových hormonů, jako je kortizol, ve slinách. Pokud se to prokáže, bude to jeden z důvodů pro další rozvoj systému, protože snížení stresu operatéra znamená i zlepšení výsledků a zkrácení doby zákroku,“ konstatoval Januška.

Vedle již popsaných výhod VR a AR v medicíně mohou tyto technologie podle několika studií přinést i finanční úspory. Kratší doby operací a rychlejší zotavení pacientů může snížit náklady na provoz operačního sálu a následnou péči až o 20 procent. To znamená nižší náklady pro zdravotnická zařízení a rychlejší návrat pacientů do normálního života, což má pozitivní dopad na celou ekonomiku. Využití AR technologie může výrazně zkrátit dobu operace díky lepší navigaci a přesnější manipulaci s nástroji, což vede ke snížení nákladů na operační sál a personál. Pro telementoring a vzdálenou asistenci může AR také přinést významné úspory. Implementace AR systémů umožňuje odborníkům poskytovat podporu na dálku bez nutnosti cestování, což opět snižuje náklady spojené s vysíláním specialistů na místo zákroku​. Využití AR technologie v rehabilitaci pak dostává pacienty rychleji „na nohy“, což může také vést ke snížení potřeby dlouhodobé péče a k dalším úsporám.  

Budoucnost AR v medicíně

Technologie VR a AR, které byly původně určeny pro herní průmysl (viz K věci), se neustále vyvíjejí. Budoucí verze těchto zařízení pravděpodobně nabídnou vyšší rozlišení, delší výdrž baterie a lepší ergonomii. To by mělo umožnit ještě širší využití v lékařství, například v oblastech telemedicíny nebo telechirurgie, kde mohou být operatéři asistováni specialisty z celého světa v reálném čase. Podle analýzy publikované na portálu Market Research Future se očekává výrazný nárůst využívání AR technologií v lékařství, s trhem dosahujícím globálně hodnoty přibližně 11,8 miliardy amerických dolarů do roku 2032.

Závěrem lze říci, že AR přináší do medicíny nejen nové možnosti a zlepšení kvality péče, ale také významné výzvy a příležitosti pro budoucí výzkum a inovace. Vývoj této technologie pokračuje a její potenciál je teprve na začátku svého plného využití nejen v intervenční kardiologii. „Pokud se nám podaří prokázat všechny výhody, které AR přináší, bude to znamenat výrazný pokrok v kardiologických zákrocích a zlepší kvalitu péče o pacienty,“ uzavřel Januška.

Rozhovor vznikl pro web ČKSTV v rámci kongresového zpravodajství z XXXII. výročního sjezdu České kardiologické společnosti.