Operaci konkrétního pacienta lékaři nově mohou naplánovat nanečisto

Od počítačových her k medicíně

Je mu 25 let a vedle toho, že působí jako doktorand na Durham University ve Velké Británii, se v IKEMu věnuje práci na projektech, které se nejspíš už brzy dostanou do učebnic medicíny i techniky. A hlavně do praxe: složité operace by chirurgové mohli plánovat nejen podle obrazů z počítačového tomografu neboli cétéčka a magnetické rezonance v kombinaci se svou zkušeností, ale na základě předchozích detailních znalostí o tom, co je při zákroku bude čekat. A nejsou to jen nějaké vize. Nová technologie už pomáhá zachraňovat životy dětí i dospělých – při nejtěžších operacích jater.

Cesta k medicíně budoucnosti se přitom otevřela náhodou. Původně se Sibřina věnoval vývoji počítačových her. Začal už na střední škole na pražském Proseku, pak se rozvíjel v rámci studia v Anglii. Zlom přišel ve chvíli, kdy ho tam postihly zdravotní problémy – a kvůli podezření na mozkovou příhodu absolvoval vyšetření za pomoci magnetické rezonance. Podezření se nepotvrdilo, ale přišel nápad: kdyby se možnosti tohoto přístroje spojily s jeho zkušenostmi, mohlo by to změnit svět.

„Tehdy jsem se věnoval modelaci 3D prostředí v počítačových hrách, což je profese na pomezí umění a technologií. Umím dobře odhadnout, co a kde má být, jak to má vypadat, postavit vizuální pole tak, aby bylo uživatelsky příjemné. Zároveň jsem ale vždycky toužil po nějakém vědním oboru,“ vzpomíná, jaké byly první krůčky k tomu, že se v IKEMu stal specialistou virtuální reality pro operační plánování.

Pomoc středočeským pacientům s infarktem dokáže IKEM uspíšit

Z okolí

Rozhodně to byly jen nesmělé krůčky; žádné rázné vykročení. Přístroje použité v rámci vyšetření ho fascinovaly, debatoval s lékaři, jak fungují, prohlížel si snímky vlastního mozku pořízené v řezech z různých stran. „V datech jsem spatřil potenciál pro virtuální realitu – a začal se aktivně zajímat o možnosti propojení mého oboru 3D grafiky a medicíny,“ připomněl.

Tímto směrem zamířila i volba jeho dalšího studia. Vybral si obor výpočetní medicína na univerzitě v Sheffieldu, přičemž se mu podařilo dostat mezi sedm přijatých posluchačů. Oceňuje, jak se naučil zjistit maximum o zdravotním stavu pacienta jen ze základních dat, a to díky spolupráci expertů různých odborností: lékařů, inženýrů, počítačových vědců a matematiků. I zde vidí obrovské možnosti budoucího rozvoje možností léčby.

„Už nyní umíme u pacienta s nádorem zrekonstruovat, jak to u něj uvnitř detailně vypadá, a simulovat, co se bude dál dít; k běžné praxi však vede ještě dlouhý vývoj,“ poznamenal. V Sheffieldu jak na univerzitě, tak ve spolupráci s tamní nemocnicí začal rozvíjet i svůj původní nápad: virtuální simulaci orgánu pacienta. Nezastírá však, že začátky byly krušné; zcela vážně zvažoval, že to vzdá.

Covid vrátil vědce do Prahy

Stále ještě studoval v magisterském studiu, když se projevily počátky pandemie covidu. Tehdy prý stihl poslední letadlo z Londýna do Prahy. Přivezl si rozpracovanou diplomovou práci: právě aplikaci pro vizualizaci snímků z cétéčka a magnetické rezonance ve 3D modelu ve virtuální realitě. Potřeboval však další data i ohlasy odborníků.

„Vytvořil jsem si promo video a pořád někoho otravoval. Lidi z akademie věd, Univerzity Karlovy, IKEMu; šlo mi především o vědecké instituce,“ vzpomíná. A přiznává, že zprvu to moc dobře nevypadalo: reakce nepřicházely. Pak se ozval vedoucí odboru informatiky IKEMu Petr Raška, který zprostředkoval předvedení možností vyvíjené aplikace přednostovi kliniky transplantační chirurgie Jiřímu Froňkovi a jeho týmu. „Byl jsem šťastný, že někdo vidí potenciál projektu stejně jako já,“ vzpomíná.

Bojoval o život. Po operaci mandlí se mladík musel znova učit i chodit

Zdraví

S virtuální realitou se lékaři setkávají setkávají zejména v rámci studia či školení. Umožňuje prohlížet si části organismu i třeba vyzkoušet různé typy předdefinovaných operací. V IKEMu se však specializují na personalizovanou simulaci – vytváření modelů pro jednotlivé pacienty.

„Různí lidé mají specifickou anatomii a my se ji snažíme odkrýt; jít do hloubky vnitřních struktur orgánů, nezůstat jen na povrchu. Technologie virtuální reality se prudce rozvíjí, spíš tedy v zábavním průmyslu než v medicíně, ale právě IKEM má k vědeckému výzkumu v této oblasti ideální podmínky: zde se neléčí lidé s běžnými chorobami,“ připomíná Sibřina. S tím, že třeba v případě nádorového onemocnění operatér na 3D modelu orgánu vidí, kde přesně je nádor umístěn, do jakých struktur a cév zasahuje – a operaci si podle toho může promyslet předem.

V klinické medicíně jde o novinku, kterou se neustále daří rozvíjet. „Za poslední rok jsme celý projekt posunuli na jinou úroveň,“ připomněl vývojář k „pražskému“ řešení, zaměřenému vedle operací jater také na ledviny. „Navíc mám absolutní podporu v dalším studiu v Anglii, kde se věnuji podobné aplikaci pro účely simulace derotačních osteotomií ve spodních končetinách u dětí, které nemohou dobře chodit. I tady se posunujeme velmi rychle,“ konstatoval. Má přitom jasno: pro další generace lékařů se virtuální realita stane běžnou součástí personalizované medicíny.