Хирургия без границ: возможности роботизированных платформ

Внедрение технологий искусственного интеллекта (ИИ) для поддержки принятия решений во время операций является одним из наиболее перспективных и активно исследуемых направлений современной хирургии, в том числе в рамках концепции аугментированной, или дополненной, реальности.

В эпоху стремительного развития цифровых технологий и искусственного интеллекта (ИИ) хирургия переживает настоящую технологическую революцию. Одним из самых ярких трендов последних лет стало внедрение роботизированных систем и интеллектуальных помощников, которые не только расширяют возможности хирурга, но и повышают безопасность, точность и эффективность операций, особенно в такой сложной области, как онкология. Сегодня мы беседуем с Владимиром Константиновичем Лядовым – доктором медицинских наук, заведующим отделением онкологии №4 Онкологического центра №1 ГБУЗ «Городская клиническая больница имени С.С. Юдина ДЗМ», профессором кафедры онкологии и паллиативной медицины имени академика А.И. Савицкого Российской медицинской академии непрерывного профессионального образования Минздрава России (РМАНПО), заведующим кафедрой онкологии Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей (НГИУВ) – филиала РМАНПО. Владимир Константинович – один из ведущих экспертов в области высокотехнологичной хирургии опухолей желудочно-кишечного тракта, и именно он расскажет нам о том, как современные цифровые решения меняют облик операционной и открывают новые горизонты для врачей и пациентов. В центре нашего разговора – внедрение ИИ-технологий для поддержки принятия решений во время операций, а также опыт использования роботизированных платформ в России и мире. 

Каковы преимущества и ограничения новых систем? Как проходит обучение хирургов? И каким видится будущее аугментированной хирургии в эпоху цифровых помощников? 

Ответы на эти и другие вопросы – в нашем интервью.

● Какие инновационные технологии применяются сегодня в хирургическом лечении онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта?

● Опухоли желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) относятся к числу наиболее сложных с технической и прогностической точек зрения нозологий в клинической онкологии. Это обусловлено как анатомическими особенностями (например, вмешательства на пищеводе требуют доступа к грудной клетке, шее и брюшной полости; операции на прямой кишке – к брюшной полости и малому тазу), так и высокой частотой поздней диагностики, особенно при раке поджелудочной железы и печени, когда опухоли выявляются на достаточно распространенных стадиях. В таких условиях успех лечения определяется не только мастерством хирурга, но и внедрением современных инновационных технологий.

Инновационные технологии в хирургии опухолей ЖКТ можно условно разделить на две основные группы: технологии, обеспечивающие улучшенную визуализацию, и технологии, повышающие точность и эффективность манипуляций с тканями. К первой группе относятся современные эндоскопические и лапароскопические комплексы с поддержкой изображения высокого разрешения (4K) и трехмерной (3D) визуализации, что существенно повышает качество интраоперационной ориентации. Особое место занимают роботизированные хирургические системы, которые интегрируют оба стандарта визуализации, обеспечивая хирургу объемное изображение высокого качества с оптическим увеличением. Роботизированные платформы устраняют физиологический тремор, увеличивают количество степеней свободы инструментов, приближая их функциональные возможности к движениям человеческой кисти, а в ряде случаев и превосходя их.

Ко второй группе относится интраоперационная флуоресцентная диагностика, основанная на введении специальных флуоресцентных красителей (например, индоцианин зеленый) для оценки кровоснабжения органов и визуализации лимфатических сосудов и узлов в реальном времени. Эта технология позволяет непосредственно во время операции контролировать перфузию анастомозов, снижая риск их несостоятельности, а также уточнять объем лимфодиссекции. В настоящее время флуоресцентная навигация активно внедряется в практику, однако ее применение в хирургии опухолей ЖКТ пока ограничено преимущественно ранними стадиями заболевания.

Современные инновационные технологии – роботизированные системы, высококачественная визуализация и флуоресцентная диагностика – существенно расширяют возможности прецизионной хирургии и способствуют улучшению непосредственных и отдаленных результатов лечения пациентов с опухолями ЖКТ.

● Какие виды роботизированных хирургических систем используются в настоящее время в России и мире?

● Роботизированная хирургия уже более двадцати лет занимает важное место в мировой клинической практике, а наибольший опыт ее применения накоплен в США, где и зародилось это направление. В России роботизированные хирургические системы используются на протяжении примерно 15 лет.

Длительное время на мировом рынке сохранялась практически полная монополия компании «Intuitive Surgical», производящей роботизированные платформы da Vinci. На сегодняшний день семейство систем da Vinci включает несколько поколений, и в ведущих российских клиниках активно внедряются наиболее современные модификации, такие как da Vinci Xi, отличающиеся расширенными возможностями визуализации, эргономики и прецизионности манипуляций.

В последние годы монополия американского производителя была нарушена: на мировом и российском рынках появились альтернативные роботизированные системы. В России зарегистрирована и применяется платформа MedBot от китайской компании «Tumai», а также система Edge (также китайского производства), которая проходит этапы регистрации и внедрения. Кроме того, в мире разрабатываются и другие роботизированные комплексы для хирургии, что способствует развитию конкуренции и технологическому прогрессу в этой области.

● Какая роботизированная платформа используется в вашей практике и почему именно эта модель была выбрана?

● Как я уже отмечал, наибольший опыт в мире накоплен при использовании именно роботизированной платформы da Vinci. В отечественной практике на протяжении последних полутора десятков лет она оставалась единственной роботизированной системой, применяемой российскими хирургами. Выбор платформы da Vinci обусловлен тем, что она обладает наибольшей доказательной базой и подтвержденной эффективностью в выполнении сложных хирургических вмешательств, в том числе при опухолях ЖКТ и в онкоурологической практике. За более чем пятнадцать лет применения в России и мире накоплен значительный опыт использования данной системы, что позволяет достигать высоких функциональных и онкологических результатов, особенно в технически сложных случаях. В то же время для рутинных и высокопоточных операций, в частности при вмешательствах на органах малого таза и в онкогинекологии, успешно применяется роботизированная платформа MedBot компании «Tumai». Эта система зарекомендовала себя как эффективная и надежная, а в нашем учреждении уже накоплен существенный опыт ее успешного использования. Современные китайские роботизированные комплексы по своим функциональным возможностям и результатам не уступают ведущим мировым аналогам, что позволяет рассматривать их как полноценную альтернативу для широкого спектра хирургических вмешательств.

● Какие преимущества дает роботизированная хирургия пациентам с точки зрения восстановления и качества жизни?

● Роботизированная хирургия, как и лапароскопические или торакоскопические вмешательства, осуществляется через мини-разрезы, что обеспечивает сопоставимый уровень минимальной травматичности. Однако по сравнению с традиционной лапароскопией роботизированные платформы обладают рядом существенных преимуществ, непосредственно влияющих на восстановление и качество жизни пациентов.

В первую очередь, благодаря высокому качеству трехмерной визуализации и прецизионности манипуляций роботизированная хирургия позволяет выполнять операции практически бескровно. Минимизация интраоперационной кровопотери, даже в объемах 100–300 мл, имеет значение не только для ближайшего послеоперационного периода, но и для отдаленного прогноза, в том числе для снижения риска рецидива онкологического заболевания.

Особое значение роботизированные системы приобретают при вмешательствах на органах малого таза. Точность движений и оптическое увеличение позволяют хирургу максимально бережно работать в анатомически сложных зонах, что способствует сохранению нервных сплетений, отвечающих за функции мочеиспускания и половую функцию. Это обеспечивает более быстрое и полное восстановление урогенитальных функций, в том числе сексуальной функции у мужчин, что существенно повышает качество жизни пациентов в послеоперационном периоде.

● Существуют ли ограничения на использование роботизированных систем в зависимости от локализации опухоли?

● Безусловно, применение роботизированных хирургических систем имеет ряд ограничений, связанных как с локализацией, так и с распространенностью опухолевого процесса.

В первую очередь, существенное значение имеют размеры опухоли и степень ее инвазии в окружающие структуры. При очень крупных новообразованиях, а также при массивном вовлечении магистральных сосудов или других жизненно важных анатомических образований мини-инвазивные и роботизированные вмешательства могут быть технически невыполнимы или нецелесообразны. Аналогичные ограничения возникают при повторных операциях в зонах, подвергшихся ранее интенсивной лучевой терапии (например, при рецидивах опухолей малого таза), когда выраженный спаечный процесс и изменения тканей затрудняют использование деликатных роботизированных инструментов.

С точки зрения локализации определенные технические сложности могут возникать при выполнении роботизированных операций в грудной клетке. Жесткость костного каркаса и ограниченное пространство затрудняют установку манипуляторов, особенно при вмешательствах на задних и верхушечных сегментах легких. Тем не менее по мере накопления хирургического опыта и совершенствования технологий спектр противопоказаний к применению роботизированных систем постепенно сужается и многие из прежних ограничений становятся преодолимыми.

● С какими трудностями сталкиваются врачи при освоении роботизированных технологий?

● Освоение роботизированных хирургических систем сопряжено с рядом объективных трудностей, обусловленных принципиальными различиями в механике выполнения оперативных вмешательств. В отличие от традиционной открытой хирургии и даже лапароскопических методик работа на роботизированной платформе требует формирования новых моторных навыков: управление инструментами осуществляется с помощью джойстиков, а не напрямую руками хирурга. Это приводит к иной координации движений, необходимости адаптации к трехмерной визуализации и отсутствию тактильной обратной связи.

Для большинства опытных хирургов, привыкших к стандартной и лапароскопической технике, переход на роботизированные системы требует преодоления определенного психологического и технического барьеров. Однако отмечается, что молодое поколение специалистов, обладающее опытом взаимодействия с цифровыми интерфейсами (например, игровыми консолями), адаптируется к новым технологиям значительно быстрее.

Ключевым фактором успешного освоения роботизированной хирургии является прохождение специализированного обучения на симуляторах и тренажерах. Достаточный объем предварительных тренировок позволяет даже опытным хирургам, не имеющим навыков работы с роботизированными комплексами, эффективно и безопасно интегрировать эти технологии в клиническую практику.

● Какой уровень подготовки необходим врачу, чтобы эффективно освоить управление роботизированной системой? Сколько времени уходит на обучение и адаптацию к новым технологиям?

● Эффективное освоение управления роботизированной хирургической системой требует от врача наличия базовых навыков в области открытой и лапароскопической хирургии, поскольку именно эти компетенции лежат в основе понимания этапов оперативного вмешательства и пространственной анатомии.

Обучение включает обязательный курс на специализированных симуляторах, где под руководством инструктора врач приобретает первичные навыки работы с манипуляторами, джойстиками и системой 3D-визуализации. Как показывает практика, для формирования устойчивых базовых навыков требуется порядка 8–10 часов целенаправленной работы на симуляторе.

В дальнейшем необходимо прохождение обучения в сертифицированных учебных центрах, организованных производителями роботизированных платформ. Такие программы предусматривают теоретическую подготовку, отработку практических навыков на тренажерах и участие в клинических наблюдениях.

В целом, при условии полного погружения в процесс обучения и наличия соответствующего клинического опыта период адаптации и освоения базовых навыков для безопасного и эффективного применения роботизированных технологий в клинической практике обычно составляет около одного месяца.

● Опишите свой первый опыт проведения роботизированной операции. Какие были Ваши впечатления

● Мой первый опыт проведения роботизированной операции был связан с определенным внутренним скептицизмом, поскольку, обладая значительным стажем в лапароскопической онкохирургии, я не был уверен в принципиальных преимуществах новой технологии. Однако уже первая процедура, несмотря на определенные технические сложности, связанные с освоением иной механики движений и необходимостью максимальной концентрации для обеспечения безопасности пациента, кардинально изменила мое мнение.

Операция прошла без осложнений, и уже на этом этапе стало очевидно, что эргономика системы и интуитивно понятный интерфейс существенно снижают физическую и психологическую нагрузку на хирурга. Особенно впечатлило качество трехмерной визуализации и отсутствие физиологического тремора, что позволяет выполнять манипуляции с прецизионной точностью. Впоследствии я убедился, что именно при проведении длительных и технически сложных вмешательств, которые сопряжены со значительным утомлением хирурга при традиционной лапароскопии или открытом доступе, роботизированные технологии демонстрируют свои максимальные преимущества. Они обеспечивают не только высокий уровень безопасности для пациента, но и создают оптимальные условия для работы врача.

● Планируется ли внедрение ИИ-технологий для помощи в принятии решений во время операций? Какие перспективы имеет интеграция искусственного интеллекта в данную область?

● Внедрение ИИ-технологий для поддержки принятия решений во время операций является одним из наиболее перспективных и активно исследуемых направлений современной хирургии, в том числе в рамках концепции аугментированной, или дополненной, реальности.

Существующие разработки направлены на создание систем, которые в режиме реального времени анализируют интраоперационное изображение и осуществляют его обработку с помощью алгоритмов ИИ. Это позволяет, например, подсвечивать («подкрашивать») на экране монитора или даже в поле зрения хирурга через специальные навигационные системы критически важные анатомические структуры: крупные сосуды, саму опухоль, нервные сплетения. Техническая реализация подобных решений требует высокой точности позиционирования и стабильной фиксации пациента, чтобы избежать ошибок при наложении виртуальных меток на реальное операционное поле. Преодоление этих технических барьеров остается ключевой задачей для широкого внедрения данных технологий.

Наибольшие успехи интеграция ИИ демонстрирует в областях, где критически важно сохранение функционально значимых структур. Так, уже существуют и применяются за рубежом системы интеллектуальной поддержки, которые в ходе роботизированных операций по поводу рака простаты или прямой кишки автоматически идентифицируют и подсвечивают нервные стволы, подлежащие сохранению. Это напрямую способствует улучшению функциональных результатов и повышению качества жизни пациентов. С учетом темпов технологического развития можно с уверенностью прогнозировать, что в ближайшие годы подобные системы интеллектуальной поддержки станут доступны и отечественным хирургам. Это чрезвычайно перспективное направление, которое, без сомнения, быстро войдет в широкую клиническую практику и станет новым стандартом безопасности и эффективности.