Первый опыт применения технологии дополненной реальности при лапароскопических операциях на печени и поджелудочной железе

Цель. Описание опыта применения системы смешанной реальности при операциях на органах брюшной полости в условиях одного центра.

Материал и методы. В 2021–2022 гг. с применением технологии дополненной реальности лапароскопически оперировано 5 пациентов. Выполнили эхинококкэктомию с резекцией IV, V, VI сегментов печени, панкреатодуоденальную резекцию по поводу рака головки поджелудочной железы, иссечение кисты брыжейки тонкой кишки, резекцию тела и хвоста поджелудочной железы по поводу нейроэндокринной опухоли.

Результаты. При использовании 3D-моделей требовалось некоторое время для надевания очков, масштабирования модели и ее наложения на экранное изображение, что иногда увеличивало время операции до 25 мин. В ряде операций применение дополненной реальности облегчило хирургу ориентировку при работе около сосудистых структур. После просмотра АR-модели хирург чувствовал себя более уверенно с точки зрения индивидуальной анатомии.

Заключение. Дополненная реальность может стать надежным и перспективным инструментом в абдоминальной хирургии. Тем не менее необходимо дальнейшее технологическое совершенствование систем дополненной реальности для увеличения их производительности.

1. Wake N., Wysock J.S., Bjurlin M.A., Chandarana H., HuangW.C. «Pin the tumor on the kidney» an evaluation of how surgeons translate CT and MRI data to 3D models. Urology. 2019; 131: 255–261. DOI:10.1016/j.urology.2019.06.016

2. Bernhard J.C., Isotani Sh.,Matsugasumi T., Duddalwar V., Hung A.J., Suer E., Baco E., Satkunasivam R., Djaladat H., Metcalfe Ch., Hu B., Wong K., Park D., Nguyen M., Hwang D., Bazargani S.T., de Castro Abreu A.L., Aron M., Ukimura O., Gill I.S. Personalized 3D printed model of kidney and tumor anatomy: a useful tool for patient education. World J. Urol. 2016; 34(3): 337–345. DOI: 10.1007/s00345-015-1632-2

3. Silberstein J.L., Maddox M.M., Dorsey Ph., Feibus A., Thomas R., Lee B.R. Physical models of renal malignancies using standard cross-sectional imaging and 3-dimensional printers: a pilot study. Urology. 2014; 84(2): 268–272. DOI:10.1016/j.urology.2014.03.042

4. Rosen J.M, Soltanian H., Redett R.J., Laub D.R. Evolution of virtual reality. IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 1996; 15(2): 16–22

5. Heilig M.L. Stereoscopic-television apparatus for individual use. US Patent, US2955156A 1960 2: 155–156

6. Brigham T.J. Reality Check: Basics of Augmented, Virtual, and Mixed Reality. Med Ref Serv Q. 2017 Apr-Jun;36(2):171-178. doi: 10.1080/02763869.2017.1293987.

7. Microsoft About HoloLens 2, https://docs.microsoft.com/en-us/hololens/hololens2-hardware (accessed September 23 2021), https://docs.microsoft.com

8. Van der Putten K., AndersonM. B., van GeenenR. C.Case Report: Looking through the Lens: The Reality of Telesurgical Support with Interactive Technology Using Microsoft’s HoloLens 2. Case Rep. Orthop. 2022;2022:5766340. doi: 10.1155/2022/5766340.

9. Vavra P., Roman J., Zonca P., Ihnat P., Nemec M., Kumar J., Habib N., El-Gendi A. Recent development of augmented reality in surgery: a review. J. Healthc. Eng. 2017;2017:4574172. doi: 10.1155/2017/4574172

10. Lysenko A, Razumova A, Yaremenko A, Ivanov V, Strelkov S, Krivtsov A. The use of augmented reality navigation technology in combination with endoscopic surgery for the treatment of an odontogenic cyst of the upper jaw: A technical report. Imaging Sci Dent. 2022 Jun;52(2):225-230. doi: 10.5624/isd.20210256

11. Cutolo F., Parchi P.D., Ferrari V. Video see through AR head-mounted display for medical procedures. In: 2014 IEEE international symposium on mixed and augmented reality (ISMAR), 10–12 Sept. 2014: 393–396. https://doi.org/10.1109/ismar.2014.6948504

12. Navab N., Traub J., Sielhorst T., Feuerstein M., Bichlmeier C. Action- and workfow-driven augmented reality for computeraided medical procedures. IEEE Comput Graph.2007. 27(5):10–14. https://doi.org/10.1109/Mcg.2007.117

13. Cutolo F. Augmented reality in image-guided surgery. In: Lee N. Encyclopedia of computer graphics and games. Springer, Cham, P. 1–11. https://doi.org/10.1007/978-3-319-08234-9_78-1

14. Haouchine N., Dequidt J., Berger M.O., Cotin S. Deformation-based augmented reality for hepatic surgery. Stud. Health Technol. Inform, 2013; 184:182–188

15. Sauer I.M., Queisner M., Tang P., Moosburner S., Hoepfner O., Horner R., Lohmann R., PratschkeJ. Mixed reality in visceral surgery: development of a suitable workflow and evaluation of intraoperative use-cases. Ann. Surg. 2017;266(5):706-712. doi: 10.1097/SLA.0000000000002448.

16. Huber T., Hadzijusufovic E., Hansen Ch., Paschold M., Lang H., KneistW.. Head-mounted mixed-reality technology during robotic-assisted transanal total mesorectal excision. Dis. Colon. Rectum. 2019;62(2):258-261. doi: 10.1097/DCR.0000000000001282..

17. Mönch J., Mühler K., Hansen Ch., Oldhafer K.-J., Stavrou G., Hillert Ch., Logge Ch., Preim B. The LiverSurgeryTrainer: training of computer-based planning in liver resection surgery. Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2013;8(5):809-818. doi: 10.1007/s11548-013-0812-z.

18. Okamoto T., Onda S., Yasuda J., Yanaga K., Suzuki N., Hattori A. Navigation surgery using an augmented reality for pancreatectomy. Dig. Surg. 2015;32(2):117–123. https://doi.org/10.1159/000371860

19. Onda S., Okamoto T., Kanehira M., Fujioka S., Suzuki N., Hattori A., Yanaga K. Short rigid scope and stereo-scope designed specifically for open abdominal navigation surgery: clinical

20. application for hepatobiliary and pancreatic surgery. J. Hepatobiliary Pancreat. Sci. 2013;20(4):448–453. https://doi.org/10.1007/s00534-012-0582-y

21. Ntourakis D., Memeo R., Soler L., Marescaux J., Mutter D., Pessaux P. Augmented reality guidance for the resection of missing colorectal liver metastases: an initial experience. World J. Surg. 201640(2):419–426. https://doi.org/10.1007/s00268-015-3229-8

22. Okamoto T, Onda S., Matsumoto M., Gocho T., Futagawa Y., Fujioka S., Yanaga K., Suzuki N., Hattori A. Utility of augmented reality system in hepatobiliary surgery. J. Hepatobiliary Pancreat. Sci. 2013; 20(2):249–253. https://doi.org/10.1007/s00534-012-0504-z

23. Tang R., Ma L., Xiang C., Wang X., Li A., Liao H., Dong J. Augmented reality navigation in open surgery for hilar cholangiocarcinoma resection with hemihepatectomy using video-based in situ three-dimensional anatomical modeling: a case report. Medicine (Baltimore) 2017;96(37):e8083. ttps://doi.org/10.1097/MD.0000000000008083].