Tak wygląda trójwymiarowa wizualizacja czaszki widziana przez wirtualny hełm.
(fot. Lech Kamiński)
Dr Michał Chlebiej i doktorant Andrzej Rutkowski z Wydziału Matematyki i Informatyki UMK w Toruniu nie lubią słowa "wynalazek". Bo wynalazek trzeba by pokazać: oto ON (ale wybaczają, że czasami będę używać tego wyrazu). Ich rozwiązanie, które polega na wykorzystaniu nowoczesnych technologii w medycynie, na targach"Eureka" w Brukseli zostało uznane za najlepsze, to wynik scalenia wiedzy oraz doświadczeń czterech członków zespołu.
- Ten projekt nie był przez nikogo specjalnie finansowany. Robiliśmy go na sprzęcie w naszym instytucie, w Olsztynie na uniwersytecie oraz na prywatnym - mówi dr Michał Chlebiej.
Torunianie współpracowali z medykami z Uniwersytetu w Olsztynie - z prof. Jerzym Gieleckim oraz dr Anną Żuradą z Katedry Anatomii Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego.
- Bez nich nie byłoby to możliwe. Dostarczają nam teoretyczne wsparcie i dane pacjentów z rezonansu i tomografu - wyjaśnia Chlebiej.
Czaszka jak na dłoni
W Brukseli toruńsko-olsztyńska ekipa zaprezentowała wizualizację naczyń w mózgowiu, rozwiązując problem tych zasłoniętych kośćmi.
- Chcieliśmy pokazać naczynia przebiegające przez struktury kostne pomiędzy elementami czaszki. Rezonans, po podaniu pacjentowi środka kontrastującego, uwidoczni wszystkie naczynia, ale nie kości. Naczynia zobaczymy zaś w obrazie tomografu, lecz tylko te odsłonięte - tłumaczy Chlebiej.
Dla uzyskania pełnego obrazu od dawna nakłada się więc wynik rezonansu i tomografu.
- Nowością w naszym połączeniu jest zastosowanie interaktywnych narzędzi umożliwiających edycję kości - tłumaczy doktor informatyki. - Wszystkie jej kroki, po zatwierdzeniu, zostają zapamiętane i wysłane do drugiej części oprogramowania. Można to zrobić po prostu e-mailem. W skład drugiego modułu wchodzi zwykły laptop wraz z urządzeniem wizualizacyjnym, czyli wirtualnym hełmem połączonym ze stereoskopowym (technika obrazowania, oddająca wrażenie normalnego widzenia przestrzennego - przyp. red.) układem małych kamer i oprogramowaniem.
Dzięki temu pomysłowi medycy, zamiast na przekrojach, mogą oglądać czaszkę w 3D, w świecie rozszerzonej rzeczywistości, widząc ją dosłownie jak na dłoni. Model "osadzony" jest bowiem na podstawce z zestawem kart z zakodowanymi informacjami. Lekarz, przewracając kartki widzi efekty kolejnych edycji.
Pomysł naukowców mógłby zostać wykorzystywany w edukacji i w medycynie, tym bardziej że nie jest on wcale kosztowny.
Testowanie scenariuszy operacji
Michał Chlebiej wyjaśnia: - Studenci anatomii ćwiczyliby rozwiązania, do których nie mają dostępu. Teraz, ucząc się na zwłokach, muszą całkowicie zniszczyć czaszkę, co przecież jest nieodwracalne.
Andrzej Rutkowski dodaje: - Model 3D pozwala także testować scenariusze operacji chirurgicznych. Lekarz wycina kość wirtualnie i widzi, jakie będzie miał dojście do naczyń. Uznaje, że niedogodne? Próbuje więc wykonać cięcie w innym miejscu. I być może to drugie podejście okaże się lepsze. Wizualizacja jest w stanie pomóc wybrać to, co korzystniejsze dla pacjenta.
Czekamy...
Kiedy wynalazek naukowców z UMK zostanie wdrożony? A może lepiej spytać: czy w ogóle?
Dr Chlebiej odpowiada dyplomatycznie: - To bardzo trudne pytanie, ponieważ my zajmujemy się częścią informatyczną. Nie znamy się na papierkach. Na Zachodzie funkcjonuje to w taki sposób, że - podobne jak u nas - są na uczelni osoby, które zajmują się takimi sprawami. Po takim sukcesie przychodzą, proponują rozwiązania i przejmują inicjatywę. U nas chyba tak nie jest. Poza tym, żeby jeszcze bardziej skomplikować jesteśmy toruńsko-olsztyńską ekipą. Czekamy...
Naukowiec nie ukrywa, że chciałby, aby pomysły, którymi zajmuje się od lat, znalazły ujście w postaci codziennego użycia w pracy lekarza. - Chirurdzy mówią, że to jest fajne, dobre narzędzie, ułatwiłoby pracę - uważa. - A ta nagroda to dla mnie podsumowanie mojej pracy z obrazowaniem medycznym.
Efekt? Wow!
Doktor zajmuje się obrazowaniem medycznym od 12 lat. Zaczął się tym interesować już na studiach w Lublinie, gdzie kończył fizykę komputerową. Doktorat z informatyki robił w warszawskim PAN-ie. Na UMK trafił dzięki prof. Piotrowi Bale, którego poznał korespondencyjnie, a potem już współpracował z nim w Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego przy Uniwersytecie Warszawskim.
Także tam zetknął się z prof. Gieleckim z Olsztyna. Rozpoczęli współpracę, zajmując się wizualizacją rekonstrukcji naczyń.
- Ale ten projekt jest odłamem naszej współpracy - mówi Chlebiej. - Na targach chcieliśmy pokazać szybkie narzędzie, które przyda się do czegoś konkretnego.
Ostatnie szlify torunianie robili tuż przed wyjazdem. - Gdy ja skończyłem swoją część, czyli oprogramowanie, a Andrzej swoją, a więc wizualizację i połączyliśmy je, to sami byliśmy zaskoczeni efektem - przyznaje doktor.
To początek naszej drogi
Polacy w targach w Brukseli uczestniczą od 24 lat. Do tej pory tylko sześć razy zdobyli Grand Prix. Toruńsko-olsztyński zespół, poza nim, w tym roku otrzymał jeszcze złoty medal z wyróżnieniem, nagrodę od belgijskiej minister i nagrodę centrum medycznego w Rosji.
- Byliśmy naprawdę zaskoczeni, bo w kategorii medycyna mieliśmy silną konkurencję: lekarstwa, nowe materiały, innowacyjne pomysły wykorzystania energii odnawialnej itd. - wylicza Michał Chlebiej.
Andrzej Rutkowski mówi z nadzieją: - To dopiero początek drogi. Mamy jeszcze dużo pomysłów, jak rozwijać nasze rozwiązanie.
