Skreddersydd kirurgi med røntgensyn

orthoNav_stillPhotoWithHologram-ny
Microsoft HoloLens: Overlege Ola Wiig prøver ut det tredimensjonale hologrammet på en testperson. Foto: Stein Olav Pettersen.

Tenk deg hvor mye lettere alt blir med røntgensyn! Da kan legen se hva som foregår inne i kroppen din og lettere se hva som feiler deg. Og tenk om legen kan teste resultatet av operasjonen din før den utføres? Dette blir snart en realitet. I vårt prosjekt kombinerer vi virkeligheten med tredimensjonale hologrammer og lager en «blandet virkelighet» som gir helt nye muligheter for diagnostikk og behandling.    

Tekst: Ola Wiig, Overlege PhD, Ortopedisk avdeling, Oslo universitetssykehus, Rikshospitalet.
Foto: Ola Wiig og Stein Olav Pettersen. 

Utfordringen med vanlige røntgenbilder

Å finne ut hva som feiler noen med muskel- og skjelettsykdommer kan være vanskelig. Legen snakker med deg og undersøker deg, og ofte må det også tas røntgen, CT eller MR. Men disse vanlige skjelettbildene er jo en slags skygge av virkeligheten fordi de er flate stillestående bilder på en todimensjonal skjerm.

Det vi virkelig trenger, er tredimensjonalt røntgensyn, slik at vi kan se hva som foregår inne i pasienten både under undersøkelsen, og under en operasjon. Men er det mulig det da? Vi tror det!

ola med briller 2.jpeg
Microsoft HoloLens-briller: Ola Wiig, Overlege ved Ortopedisk avdeling.

Løsningen er tredimensjonale hologrammer

Microsoft HoloLens er en trådløs datamaskin formet som et headset med smartbriller. HoloLens baserer seg på såkalt «blandet virkelighet» (mixed reality) der avansert kamera- og sensorteknologi brukes til å registrere omgivelsene våre.

Vi tar CT-bilder av pasienten og omdanner disse bildene til tredimensjonale hologrammer. Så vises disse på Hololensbrillen. Når du ser gjennom brillen ser du hologrammene og omgivelsene samtidig (blandet virkelighet). Deretter plasserer vi hologrammene oppå pasienten, akkurat der hvor skjelettet er.

Med optiske sensorer på pasienten oppnår vi at hologrammene beveger seg på Hololens-brillen samtidig med den faktiske bevegelsen av pasientens bein, armer, hender, føtter, eller rygg. På den måten oppnår vi et slags ”røntgensyn”.

Se video om teknologien her:

Hologram av bekken og lårben
Hologram av bekken-og lårbein lagt oppå pasienten sett gjennom Hololens.

Bedre diagnostikk og kirurgi

Teknologien vi utvikler her er en del av et innovasjonsprosjekt som skal gjøre det lettere å stille riktig diagnose og operere. Prosjektet gjøres i samarbeid med Intervensjonssenteret ved OUS og SopraSteria under navnet HoloCare.

Prosjektet består av to sammenhengende deler. Den første dreier seg om å forbedre diagnostikken av ledd- og skjelettsykdommer.

Den andre delen går ut på å teste operasjonsresultatet før operasjonen gjøres og å fremstille ben, nerver, blodårer og kirurgiske instrumenter som hologrammer til hjelp under operasjoner.

Teknikken kan brukes innen alle typer ortopedisk kirurgi

Når vi for eksempel undersøker barn og unge med hoftesykdommer tas det ofte CT av hoften og denne lages det «tredimensjonale» bilder av.

Barn og ungdom med hoftesykdommer har ofte kroniske smerter og dårlig bevegelighet. Mange opplever økning av smerter ved noen bevegelser fordi hoften har blittdeformert. Dette kan gjøre at bløtdeler klemmes mellom hofte og hofteskål, eller det oppstår kollisjon mellom hoften og leddskålen.

For å oppnå et best mulig resultat etter en operasjon, må den gjøres slik at denne typen kollisjoner ikke skjer. Derfor trenger vi å vite nøyaktig hva som kommer i knip og ved hvilke bevegelser dette skjer.

Dette kan vi se ved å benytte oss av hologrammer med tilhørende navigasjonsteknologi. Prinsippet kan brukes innen alle typer ortopedisk kirurgi, og på bildene under ser du et hologram av knoklene og blodårene i pasientens leggben som er brukket.

Hologrammet er plassert oppå benet under operasjonen. Her vil ikke hologrammet bevege seg hvis man flytter pasientens ben.

a og b bilde
Her ser du en kirurg med Hololens med manuelt plassert hologram over et leggbrudd og b) viser kirurgens synsfelt gjennom Hololens. Det er ikke brukt trackere her, som betyr at hologrammet ikke vil bevege seg dersom man flytter/beveger benet. Foto: Imperial College.

En slik kombinasjon av Hololens og tracking av ben som vi vil utvikle, er aldri gjort tidligere. Dette vil vi få til!

Tryggere operasjoner med skreddersydd kirurgi og røntgensyn

Vi tror at hvis man kan planlegge operasjonen og prøve ut resultatet før den gjennomføres, så fører det til sikrere operasjoner og bedre resultater for pasienten.

På enkelte kompliserte tilstander planlegger vi operasjoner på datamaskinen. Der rekonstruerer vi den syke delen av skjelettet der vi bruker den friske, andre siden som mal.

Da oppnår vi en helt nøyaktig rekonstruksjon av den syke delen.

Vi bruker 3D-printede modeller av det syke området på skjelettet som skal opereres, skrue- og sageguider og skreddersydde 3D-printede titanimplantater.

Vi vil utvikle HoloLens-teknologien slik at vi får et virtuelt røntgensyn, gjøre tester og undersøkelser før og under operasjonen, og dermed ha muligheten til å forandre operasjonsplanen før man opererer.

Teknologien er et helt nytt diagnostisk og behandlingsmessig konsept som vi mener vil kunne forandre og effektivisere diagnostikk og operativ behandling av muskel- og skjelettsykdommer.

Planlegging av hofterekonstruksjon gjøres først på datamaskin i flere trinn:

NY 5 bilder

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Reksonstruksjon slik den ser ut i virkeligheten som følger planen over:

Fire bilder hololens

Øverst til venstre sees bilde av en 3D printet sage-og skrue guide, pasientens hoften før operasjon, og en modell av det planlagte resulataet av operasjonen.

Øverst til høyre sees sageguiden plassert på en 3D printet modell av pasientens hofte før operasjonen.

Nederst til venstre har vi plassert sage -og skrueguiden øverst på pasientens lårbein under operasjonen, og bilder nederst til høyre viser sagen plassert i sageslitsen.

Lenke til ortopedisk avdeling ved OUS

Lenke til HoloCare

2 kommentarer om “Skreddersydd kirurgi med røntgensyn

  1. Tilbaketråkk: Ola Wiig, project manager of OrthoNav, is innovator of the month | HoloCare

  2. Tilbaketråkk: Alvorlig atopisk eksem

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut /  Endre )

Google-bilde

Du kommenterer med bruk av din Google konto. Logg ut /  Endre )

Twitter-bilde

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut /  Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut /  Endre )

Kobler til %s