Nytt virtuellt system hjälper kirurg planera operationen

Käk- och ansiktskirurger ställs ofta inför mycket komplicerade operationer vid t.ex. bilolyckor eller tumörer. En projektgrupp från Uppsala har utvecklat ett användarvänligt virtuellt planeringssystem som tar 3D-tekniken ett steg vidare, bland annat med hjälp av känselåterkoppling.

– Första gången vi lät en kirurg testa systemet tog det 45 minuter för honom att lära sig systemet. Sedan gick han igenom ett komplicerat fall på bara 30 minuter. Det var det första beviset på att det här kommer att bli någonting! säger Ingrid Carlbom, gästprofessor vid Centrum för bildanalys, Uppsala, och en internationellt ledande forskare inom virtuell verklighet. Tillsammans med kolleger har hon utvecklat HASP (Haptics-Assisted Surgery Planning System) – ett virtuellt planeringssystem för kirurger som opererar i huvud- och halsregionen.

Käk- och ansiktskirurger ställs ofta inför enorma utmaningar eftersom de opererar i en mycket känslig del av kroppen. Efter en bilolycka eller skottskada kan operationsteamet behöva lägga pussel med otaliga små benbitar bland muskler, blodkärl och nerver. Ett annat slags ingrepp som som omfattar komplicerat återställningsarbete är avlägsnandet av olika typer av tumörer.

Vid dessa operationer används ofta virtuella planeringssystem. I dessa bearbetas de data som fås via medicinsk bildteknik, till exempel datortomografi, så att man får en detaljerad 3D-återgivning av ben och vävnader. I den virtuella miljön kan kirurgen överblicka skadorna, planera olika åtgärder och dimensionera såg-guider och plattor. Dagens system är dock ofta svåra och tidskrävande att använda och därför måste planeringsarbetet utföras av teknikkonsulter i specialiserade företag – något som kan medföra väntetider på upp till ett par veckor.

– Vad vi ville göra var att ta fram ett system som kan skötas helt och hållet inom sjukvården. Vi tror resultatet för patienten blir bättre om hela planeringsprocessen sköts av kirurgerna själva. Dessutom kan kostnaderna sänkas om det görs ”inhouse”.

Förkortar operationsplaneringen
HASP har en enkel användarmiljö och kirurgerna kan ta sig an de flesta uppgifter utan hjälp av teknisk personal. Systemet tar dessutom den virtuella tekniken ett stort steg framåt och gör de statiska visualiseringarna manipulerbara och interaktiva. Dels via synen och en 3D-skärm där kirurgen kan flytta omkring på de lösa benbitarna. Dels via ett pekdon som ger en kraftåterkoppling – så kallad haptisk feedback – som engagerar användarens känselsinne. En sådan kraftåterkoppling ger HASP-systemet bland annat vid det som kallas collision detection:

– Tänk dig att du har slagit av örat på en kopp av keramik och vill limma ihop den. Då känner du dig ju fram till exakt det läge där den avslagna biten passar in. På samma sätt hjälper vårt system kirurgen ”känna efter” om två benbitar passar ihop, säger Ingrid Carlbom.

Systemet studeras och testas nu av kirurger i både Sverige och USA och ett system ska bland annat installeras vid Akademiska sjukhuset i Uppsala. Ett team från världsberömda Mount Sinai Beth Israel Hospital i New York deltar också i utvärderingen för proof of concept.
– Vi tillbringade nyligen fem dagar vid det kända New York-sjukhuset och fick feedback från ett dussintal kirurger; de ägnade timmar åt att dela med sig av sina erfarenheter! Nu ska de inleda metodstudier för att ta fram förbättrade bilddata till systemet med hjälp av kontrastvätska. Det hjälper oss skapa en tydligare visualisering av de blodkärl som måste användas för att ge blodförsörjning till ben och vävnad som transplanterats, säger Ingrid Carlbom.