Технология дополненной реальности в медицине

Технология дополненной реальности в медицине представляет собой предоперационное планирование на основе построения и анализа полигональных моделей органов и новообразований. Таким образом, дополненная реальность в медицине это интраоперационная 3D навигация органов и инструментов.

Сотрудники Института инновационного развития СамГМУ вместе с исследователями и учеными Самарского государственного медицинского университета реализовали программный продукт, выполненный на основе использования технологии дополненной реальности в медицине Автоплан интеллектуальная система планирования операций и интраоперационной навигации органов и инструментов.

Использование комплекса планирования операций «Автоплан» дает следующие преимущества:

  • Точность при планировании и проведении операции. Система позволяет создавать высокоточные 3D модели внутренних органов.
  • Автоматизация. Наши алгоритмы позволяют выделять большое количество органов автоматически.
  • Уникальный инструмент навигации. Очки дополненной реальности создают дополнительные удобства и возможности во время операции.
  • Дополнительные возможности анализа данных. Система рассчитывает характеристики внутренних органов и помогает планировать операцию.
  • Снижение рисков осложнений и ошибок в ходе операции. Наглядность и возможность планирования способствуют эффективному проведению сложных операций.

Система «Автоплан» реализована в форме приложений для всех популярных платформ Mac, Windows, Linux.

 

Сферы применения и назначение

  • Онкология. Система умеет строить места инвазии. 3D модель показывает анатомическую структуру с новообразованием, а также его кровоснабжение, что позволяет понять, какой объем оперативного вмешательства необходим.
  • Интраоперационное указание граничных точек опухоли на кости.
  • Гепатэктомия. Система учитывает индивидуальные особенности человека и, исходя из этого, выстраивает сегменты печени личностных размеров с местами новообразований, тем самым дает возможность спланировать объем резекции.
  • Кардиология. Система отображает центральный орган кровеносной системы – сердце. Детектирует тромбоз и позволяет составить план предстоящей операции.
  • Трансплантология. Отбор на этапе комплексной медицинской оценки у прижизненных родственных доноров печени. Выбор фрагментов для трансплантации.
  • Торакальная хирургия. Планирование операции с использованием хирургической навигации для получения проекции переломов в области грудной клетки на поверхность тела при множественных повреждениях ребер и ушибах легких. Оценка отношения ушибленной и здоровой части легких.
  • Остеомиелит. Интраоперационное указание граничных точек на кости.
  • Проект Автоплан интеллектуальная система планирования операций и интраоперационной навигации органов и инструментов.

Состояние разработок по данному направлению

  • Создание 3D-реконструкцией для планирования операции, визуализация соотношения узлов, полости матки и канала шейки матки.
  • ЗАО Медицинская компания ИДК, Самара Группа компаний Мать и Дитя
  • Клинические испытания системы навигации, проекция переломов ребер на поверхность тела для предоперационного планирования разрезов. Самарская областная клиническая больница имени В. Д. Середавина, хирургическое торакальное отделение.
  • Использование системы навигации в операции удаления опухоли в кости. Самарский областной клинический онкологический диспансер
  • Использование системы навигации в секвестрэктомии при остеомиелите. Клиники Самарского государственного медицинского университета
  • Совместное создание системы подбора фрагментов печени для трансплантации. Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова

Выставки, конференции

  • Выставка от Фонда Перспективах Исследований на военном полигоне в Климовске ЦНИИТОЧМАШ
  • Министры промышленности, здравоохранения, образования, руководители ведущих ФАИВ, ведущие врачи
  • «Medica 2015», Германия Дюссельдорф 16-19 ноября 2015
  • В 2015 году мероприятие было посвящено хирургии и новым технологиям работы. В рамках симпозиумов и фронтальных лекций по теме «Наука и медицинская техника» врачи-эксперты в научно-исследовательских и промышленных секторах рассказывали о том, какие нововведения ждут мировую хирургию в будущем. Был представлен аппаратно-программный комплекс Автоплан.
  • IV МЕЖДУНАРОДНОГО КОНГРЕССА И ШКОЛЫ ДЛЯ ВРАЧЕЙ КАРДИОТОРАКАЛЬНАЯ РАДИОЛОГИЯ. СПб, 18-20 февраля 2016г.

Патенты

«Программа определения участков эмфиземы легких для системы автоматизированного планирования операций», Колсанов А.В., Чаплыгин С.С., Кузнецов И.С., Смелкина Н.А., Мошков И.С., Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2016610920 от 21.01.2015

 

Статьи

  • Статья в сборнике OGRW2014 December 1-5, 2014 Koblenz, Germany. 9th Open German-Russian Workshop on Pattern Recognition and Image Understanding Semi-Automatic Liver Segmentation Using TV-L1 Denoising and Region Growing With Constraints // Artem Nikonorov, Pavel Yakimov, Sergey Chaplygin, Alexander Ivaschenko, Yuriy Yuzifovich
  • Статья в сборнике SIGMAP 2015 Proceedings of the 12th International Conference on Signal Processing and Multimedia Applications. Colmar, Alsace, France 20 22 July, 2015. Traffic Signs Detection and Tracking using Modified Hough Transform. Pavel Yakimov and Vladimir Fursov
  • Статья в сборнике E-Business and Telecommunications 2015. Volume 585 of the series Communications in Computer and Information Science pp 490-507 Vessel Segmentation for Noisy CT Data with Quality Measure Based on Single-Point Contrast-To-Noise Ratio // A. Nikonorov, A. Kolsanov, M. Petrov, Y. Yuzifovich, E. Prilepin,S. Chaplygin, P. Zelter and K. Bychenkov
  • Статья в сборнике тезисов IV Международный Конгресс и Школа для врачей «Кардиоторакальная радиология», 18-20 февраля 2016, СанктПетербург, Клиническая значимость данных количественного анализа томограмм легких: опыт применения системы «Автоплан» // Зельтер П.М., Капишников А.В., Колсанов А.В., Чаплыгин С.С., Смелкина Н.А. Самарский государственный медицинский университет, г. Самара

Разработками в данном направлении занимается лаборатория технологий дополненной реальности ЦПИ «IT-медицина». Работы по данному направлению реализуются совместно с ООО «Самарская компания Медэкс».

 

Контактное лицо

Заведующий лабораторией технологий дополненной реальности ЦПИ «IT-медицина» Чумак Александр Николаевич