ROZHOVOR: I robot může na sále operovat, ale potřebuje aktuální „GPS“ pacienta

Stefan Vilsmeier, prezident a CEO mnichovské společnosti Brainlab, nám na letošním Future Port Prague vysvětlil, jak významnou roli v lékařství hrají data, jak je využít pro přesnější, účinnější a levnější operace a jak digitalizovat pacienta.

Proč se vaše společnost Brainlab zabývá právě technologiemi pro medicínu?

Neexistuje snad žádná jiná oblast aplikované vědy, kde by se shromažďovalo tolik digitálních informací, jako je medicína. Jsou to údaje z nejrůznějších vyšetření a diagnostik, jako například rentgenové snímky, CT, laboratorní výsledky a mnohé další. Spousta digitálních dat vzniká i při samotných operacích. Naším cílem je těchto informací využít pro zkvalitnění a zefektivnění lékařských zákroků, hlavně v chirurgii.

Proč právě chirurgie?

Operační sál je místem, kde se v nemocnici vytváří vysoká hodnota, ale zároveň místem, kde se někdy vytrácí efektivita. Chirurgické operace jsou doposud velmi analogový úkon. Naše firma Brainlab si klade za cíl digitalizovat operace tak, aby bylo možné optimalizovat zákrok u každého pacienta.

Jak to chcete provést?
Uspořádáním všech dostupných informací a jejich uvedením do vzájemných souvislostí. Usilujeme o to, vytvořit jakéhosi digitálního dvojníka pacienta tím, že sloučíme informace o něm z mnoha různých diagnostických zdrojů v jednom společném rámci, jednom modelu.

Než se zeptám na roboty – pomůže toto nějak lékařům při operaci?

Ano. V jistém smyslu se operatér může dívat na pacienta, jako by měl rentgenové, ultrazvukové či CT oči. Má zkrátka ihned k dispozici informace ze všech předchozích vyšetření, přehled o životních funkcích pacienta, obraz z endoskopu, z mikroskopu, z kamer, případně i údaje z předchozí operace pacienta, pokud ji prodělal. A dokonce má i statistická data z velkého vzorku pacientů či informace z vědeckých publikací, které právě potřebuje.

Operace jako počítačová hra

Lékař si ale na sále asi nemůže prohlížet fotky a texty v tabletu…

Ano, obvykle nemá volné ruce. A tak se využívá ovládání hlasem, sluchátka a ovládání zrakem. Vyvinuli jsme koncept, kdy si chirurg může zvětšit obraz pouhým pohledem a posouvat jej pohyby hlavy. Využívá se i smíšená realita: náhlavní sada nejen promítá informace na sítnici chirurga, ale také skenuje okolí, ví přesně, kde se nachází pacient a kde jsou nástroje. Tím se zdokonaluje průběh operace i využití a přesnost nástrojů. Každý krok se s využitím senzorů zároveň digitalizuje – operace se stává jakousi skládačkou jednotlivých úkonů podobně jako třeba počítačová hra.

Spousta informací vzniká i při samotné operaci…

Přesně tak. Při operaci informace nejen využíváme, ale také aktivně sbíráme. Na konci operaci bývá obvykle jen písemná zpráva. My však zachycujeme spoustu digitálních informací, které umožní průběh operace analyzovat a využívat je při dalších operacích. Dokážeme například sledovat pohyb chirurgických nástrojů i jejich rychlost stejně jako sledujete třeba auto na digitální mapě pomocí GPS. A to může sloužit k vylepšení postupů, kalibraci nástrojů i úkonů.

Budou někdy operovat roboti?

Velmi aktivně na tom pracujeme. Jakmile „GPS“ systém pro lidské tělo, který propojuje fyzický a digitální svět, bude dostatečně jemný a přesný, už je to jenom krůček k využití robotů při operacích pro provedení určitého úkonu. Za tři čtyři roky však už robot bude moci provádět celé části operace naprosto sám. Předpokladem však je, aby digitální model pacienta bylo možné aktualizovat v průběhu času – anatomie pacienta se v průběhu času může měnit.

Digitalizovat lidské tělo

Není to příliš náročný, až nemožný úkol, převést analogové lidské tělo do digitální podoby, když se, jak je zřejmé, neustále pohybuje a proměňuje?

Je to takový svatý grál, neboť anatomie se opravdu mění. Na kosti či lebce je to snazší – tam je referenční objekt poměrně pevný. Mozek je díky pevné lebce stabilní, ale i tak se může o pár milimetrů posouvat. Našli jsme však způsob, jak pomocí biomechanického modelu mozku aktualizovat údaje o jeho prostorové poloze, a to i pomocí částečných informací, například jen z ultrazvuku. I tyto částečné údaje dokážou aktualizovat model – tedy zjistit a zobrazit, kde přesně se určitá část těla nachází a jak je orientována. Tento model pro mozek jsme úspěšně uvedli před šesti měsíci a nyní jej budeme upravovat pro další tělesné orgány. Jak jsem říkal, chceme vytvořit rámec, který umožní sestavit jednotný a vždy aktuální model pacienta. Chceme propojit digitální a fyzický svět. Díky datovým technologiím, robotice, AI, cloudům, senzorům a dalším inovacím má medicína netušené možnosti.

Roboti šetří náklady, ale stojí dost peněz. Ve zdravotnictví, které není úplně tržní prostředí, ušetří roboti peníze, nebo naopak zdraží lékařskou péči?

Prokázaná ziskovost robotů se v lékařství zatím omezuje jen na některé aplikace. Mít robota je pro nemocnice někdy především věc prestiže. Každá firma se ovšem snaží nabízet uzavřený systém, aby si nemocnice kupovala další doplňky a díly na robota právě od ní. Ovšem s rostoucím počtem technologií, které nemocnice mají, nejsou uzavřené systémy udržitelné. Robot, kterého jsme vyvinuli my v Brainlabu, je jednodušší, levnější, a hlavně – je to otevřená platforma, na niž ostatní firmy mohou vyvíjet doplňky, ramena a nástavce tohoto robota. Budoucností jsou otevřené platformy a přístupná digitální data.

Jak jste se vlastně k průniku lékařství a technologií dostal?

V patnácti jsem měl první počítač Commodore 64. Zajímala mě grafika a začal jsem programovat. V sedmnácti jsem napsal knihu o 3D grafice, které se jen první rok prodalo 50 tisíc kusů. Začal jsem studovat IT na Technické univerzitě v Mnichově, ale po dvaceti dnech jsem odešel a založil společnost Brainlab. To bylo před třiceti lety. Prvním výrobkem byl software pro plánování operací a navigaci, který jsme představili v roce 1990 na Vídeňské univerzitě. Při kontaktu s lékařským prostředím a neurochirurgií mě napadlo, proč se všechny ty informace, diagnostická data a zobrazování nepoužívají při operacích. A pak mám ještě jednu inspiraci: film Minority Report.