Anatomisk 3D-kart

Anatomisk 3D-kart
for kirurgisk planlegging av laparoskopisk
leverreseksjon ved Intervensjonssenteret, OUS
Intervensjonssenteret ved Oslo universitetssykehus HF, Rikshospitalet,
er tildelt ca NOK 37 mill. til prosjektet HiPerNav (High Performance Soft-tissue Navigation).
ved Intervensjonssenteret, Ole Jakob Elle, PhD, OUS
›› Av Seksjonsleder ogTeknologiforskning
Seksjonsleder/professor ved Intervensjonssenteret, Bjørn Edwin, OUS
P
rosjektet, som vil strekke seg over
4år, koordineres av seksjonsleder
Ole Jakob Elle ved Seksjon for teknologi­forskning ved Intervensjonssenteret på
Rikshospitalet og førsteamanuensis
ved Institutt for Informatikk ved Universitetet i Oslo. Konsortiet består av
14 deltagende organisasjoner fra ledende
europeiske universiteter, sykehus og
industri som gjennom utdanning av 15
PhD’er skal utvikle morgendagens
navigasjonssystem for laparoskopisk
kirurgi. I tillegg til Oslo Universitets­
sykehus som koordinerer prosjektet er
både Sintef og NTNU prosjektpartnere
på norsk side. Prosjektet vil utvikle nye
teknologiske metoder som skal forenkle bruk og forbedre nøyaktighet ved
kirurgisk navigasjon, noe som skal
valideres klinisk blant annet ved
­Intervensjonssenteret under kirurg
og professor Bjørn Edwin. NorMIT’s
forskningsplattform for navigasjon
finansiert gjennom Forskn­ings­rådets
Storskala Forskningsinfrastrukturmidler benyttes parallelt med at metodene
integreres i et kommer­sielt produkt
hos en av de industrielle partnerne.
Intervensjonssenteret har jobbet
med problemstillinger innenfor laparoskopisk kirurgi siden senteret ble
etablert i 1996. Professor Bjørn Edwin,
som har et av Europas største materialer
med hensyn til laparoskopisk lever­
reseksjon av kolorektale levermetastaser
med mer enn 900 pasienter operert,
har siden starten vært tilknyttet som
kirurg ved Intervensjonssenteret. En
vellykket kirurgisk reseksjon av levermetastaser krever fullstendig fjerning
av tumoren samtidig som man skåner
mest mulig friskt vev. På grunn av
­tekniske og kliniske utfordringer er
det en relativt lav andel av pasientene
som er kvalifisert for reseksjon. Det er
derfor et presserende behov for å øke
andelen av pasientpopulasjonen som
er kvalifisert for reseksjon og forbedre
overlevelsesprognose etter operasjon.
På grunn av Intervensjonssenterets
tverrfaglige natur, har slike problemstillinger gitt opphav til ulike teknolog­
iske forsknings- og utviklingsprosjekter
de siste 10-12 årene. I 2004-2008 koordinerte Intervensjonssenteret EU-­
prosjektet ARISER (Augmented
­Reality in Surgery), hvor et delprosjekt
gikk ut på å lage et anatomisk 3D kart
over lever for kirurgisk planlegging.
Her ble 3D modeller av blodårestrukturen i leveren (spesielt vene og port­
venesystemet) i tillegg til tumor og
leveroverflate generert og visualisert.
Gjennom ulike doktorgradsprosjekter
i nyere tid, har denne plattformen for
kirurgisk planlegging blitt viderefor­
edlet, og er nå del av en nasjonal navigasjonsplattform som utvikles sammen
med Sintef, Medisinsk Teknologi i
Trondheim (NorMIT). Utfordringene
som har vært løst har vært knyttet til
bildebehandlingsmetoder som på en
Teknologiteamet på Intervensjonssenteret bestående av Forsker Rafael Palomar, Postdok. Rahul Kumar og Softwareutvikler Louise Oram
jobber med ulike trinn i generering av den anatomiske 3D modellen av leveren.
22 OVERLEGEN 4-2016
Foto: Hanne Kristine Fjellheim
Seksjonsleder og Professor Bjørn Edwin og
Ole Jakob Elle ved Intervensjonssenteret
står med hodemonterte briller (Hololens­
teknologien fra Microsoft) hvor det vises en
levermodell som om den henger i løse luften
som her illustrert på bildet.
brukervennlig og rask måte trekker ut
den ønskede anatomi slik at en mest
mulig presis modell av organet presenteres. Et interaktivt deformerbart plan
kan så legges visuelt inn i modellen for
å vise hvor reseksjonen bør foretas for
å minimere mengden levervev som
fjernes, samtidig som at hele tumoren
inkludert en sikkerhetsmargin fjernes.
Blodårene i modellen i relasjon til tumor
viser hvilke områder som affiseres ved
det valgte reseksjonsplan. Bildet på
forrige side viser grovt de ulike trinn i
generering av et slikt anatomisk 3Dkart.
HiPerNav prosjektet ble innlevert i
forbindelse med EU utlysningen Marie
Skłodowska-Curie actions - Innovative
Training Networks (ITN). Her skal 15
unge forskere (PhD-stipendiater),
både teknologer og leger, utdannes til
å bli internasjonalt ledende på sentrale
kompetanseom­råder gjennom en koor-
dinert plan for individuelle forskningsprosjekter som adresserer flaskehalser
i bløtvevs-navigasjon for bedre behand­ling av kreft.
Tverrfaglig dialog og arbeid mellom
klinikere og teknologer vil være avgjør­
ende for å løse disse flaskehalsene. Ved
å gi forskere kunnskap og opplæring
innen spesifikke emner fra minimal­
invasiv behandling, biomedisinsk
­teknologi, innovasjon og entreprenørskap, vil koblingen mellom akademisk
forskning og industri styrkes. Dette
tillater at resultatene fra forskningsprosjektene enkelt skal kunne over­
føres til løsninger som også kan ut­
nyttes kommersielt.
Markedet for bløtvevs-navigasjon er
fortsatt i en tidlig fase, hovedsakelig på
grunn av utfordringer med hensyn på
nøyaktighet ved deformerbare og
beveg­elige organer. Tverrfaglig opp­
læring vil få forskerne i dette konsortiet
av ledende internasjonale
forskningsinstitusjoner, universiteter
og industri til å initiere translasjonsforskning fra akademiske teorier til
klinisk utprøving av prototyper og
utvikling av løsninger og verktøy.
­Intervensjonssenteret vil koordinere
prosjektet, delta i den teknologiske
utviklingen gjennom veiledning av
stipendiater, samt være et av to steder
for klinisk utprøving av ny teknologi.
Det anatomiske 3D kartet som er
utviklet på Intervensjonssenteret har
tradisjonelt blitt vist på en2D skjerm
ved siden av det laparoskopiske
­videobildet under kirurgi. Gjennom et
­s­amarbeid med SopraSteria (se forrige
artikkel om Hologramteknologi av
­Målfrid Bordvik) kan denne modellen
nå visualiseres gjennom Hololens­
teknologien til Micro­soft. •
OVERLEGEN 4-2016
23