Autodesk wspiera polską kardiochirurgię

Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu otrzymała oprogramowanie Autodesk Inventor Professional

Autodesk przekazał na rzecz Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu najnowszą polską wersję oprogramowania Autodesk Inventor Professional. Narzędzie oferujące ogromne możliwości w zakresie projektowania trójwymiarowego zostanie wykorzystane zgodnie z celami statutowymi Fundacji.

– Oprogramowanie Autodesk już sprawdziło się w pracach Fundacji – w istotny sposób przyczynia się do zwiększenia efektywności projektowej. Z tego powodu bardzo cenimy sobie współpracę z Autodesk – tym bardziej iż ma ona wymiar długofalowy – powiedział dr Zbigniew Nawrat, kierownik Pracowni Biocybernetyki Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii.

– U źródeł naszej współpracy z Fundacją Rozwoju Kardiochirurgii leży ogromny szacunek dla jej pracy – profesjonalizmu i istotnego znaczenia społecznego – powiedział Marcin Jan Czajkowski, country sales manager Autodesk. – Jestem przekonany, że ogromne możliwości Autodesk Inventor Professional 9 w istotny sposób będą wspierać prace Fundacji, co przyczyni się do jeszcze efektywniejszej walki o ludzkie zdrowie i życie.

Zastosowanie oprogramowania CAD pozwala stworzyć wirtualny model trójwymiarowy, umożliwiając kontrolę właściwego dopasowania wszystkich elementów. Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii wykorzystuje tego typu narzędzie w wielu projektach, m.in.:

• polski robot kardiochirurgiczny – projekt ma na celu stworzenie robota, który ułatwi chirurgowi prowadzenie operacji na sercu;
• prace badawcze nad symulacją pracy układu krwionośnego – chirurgiczne leczenie wad serca i układu krążenia ma znacznie większą szansę powodzenia, gdy chirurg jeszcze przed zabiegiem pozna, który sposób leczenia będzie najlepszy dla konkretnego pacjenta i jak go wykonać. Dzięki oprogramowaniu Autodesk możliwe jest stworzenie modelu układu krwionośnego pacjenta. Podobne zastosowanie znajduje symulacja komputerowa przy planowanych operacjach zastąpienia chorego narządu przez protezę;
• projektowanie narzędzi i stanowisk badawczych dla kardiochirurgii.

Współpraca Autodesk z Fundacją Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu trwa od 2003 roku. To już kolejne oprogramowanie, przekazane nieodpłatnie Fundacji – poprzednio organizacja otrzymała najnowszą wersję Autodesk Inventor Series.

W lutym 2003 roku firmy Autodesk oraz dystrybutor produktów Autodesk: Man and Machine przekazały Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu najnowszą wersję oprogramowania Autodesk Inventor Series. Oprogramowanie to pozwoliło usprawnić pracę Fundacji nad przełomowymi dla kardiochirurgii projektami: stworzenia robota (RobIn Heart) ułatwiającego lekarzom wykonywanie operacji na sercu oraz diagnozowanie właściwych dla pacjenta metod operacyjnych.

Polski robot kardiochirurgiczny

Jednym z ważniejszych projektów jest stworzenie unikalnego w skali światowej robota ułatwiającego operacje kardiochirurgiczne. Projekt robota kardiochirurgicznego (RobIn Heart) został rozpoczęty w 2000 roku. Istotą działania stworzonego w instytucie robota jest ułatwienie chirurgowi prowadzenia operacji na sercu. Lekarz zamiast wykonywać operacje kardiochirurgiczne własnoręcznie za pomocą skalpela i innych narzędzi korzysta z dokładności ruchów robota. Specjalna, sterowana głosem kamera przekazuje chirurgowi powiększony obraz operowanego narządu. Lekarz, wykonując ruchy manetką robota, precyzyjnie kieruje narzędziami chirurgicznymi. Kilka centymetrów ruchu drążka odpowiada kilku milimetrom rzeczywistych ruchów narzędzi sprzężonych z mechanizmem robota.

– Zastosowanie robota znacznie usprawni pracę chirurga w trakcie wykonywanych operacji tzw. małoinwazyjnych, pozwalając poprzez zmniejszenie uszkodzenia innych tkanek oraz zmniejszenia ryzyka infekcji na szybszy powrót do zdrowia – twierdzi dr Zbigniew Nawrat. Dzięki pakietowi Inventor firmy Autodesk inżynierowie pracujący w zabrzańskiej Fundacji projektują poszczeg ólne części robota. – Wykonaliśmy już kilka modeli i prototyp robota, jesteśmy w trakcie prac projektowych nad prototypem klinicznym tego nowoczesnego narzędzia chirurgów – podkreśla dr Nawrat.

 Symulacja pracy układu krwionośnego

Oprogramowanie firmy Autodesk umożliwia także prowadzenie prac badawczych nad symulacją procesów kardiochirurgicznych – funkcjonowania układu krwionośnego i pracy protez kardiologicznych (np. sztucznych zastawek serca). Przed przeprowadzeniem operacji kardiochirurgicznej ważne jest nie tylko poznanie stanu zdrowia pacjenta, ale także wiedza o możliwościach zastosowania różnych metod leczenia i ich wpływie na stan pacjenta po zabiegu. Chirurgiczne leczenie wad serca i układu krążenia krwi ma znacznie większą szansę powodzenia, gdy chirurg jeszcze przed zabiegiem pozna, który sposób leczenia będzie najlepszy dla konkretnego pacjenta i jak go wykonać.

Taki zabieg kardiochirurgiczny jak pomostowanie naczyń wieńcowych w istotny sposób zmienia dynamikę przepływu krwi w układzie krążenia i ostatecznie wpływa na stan całego organizmu. Dzięki narzędziu Autodesk Inventor możliwe jest tworzenie modelu układu krwionośnego pacjenta i późniejsze symulowanie jego działania wykonywane przez specjalistyczne oprogramowanie (program Fidap). Efekty korekty chirurgicznej dokonanej na pacjencie można wprowadzić do modelu jeszcze przed operacją i z dużym prawdopodobieństwem przewidzieć skutki operacji. W Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu z pojedynczych obrazów przekrojów uzyskanych z tomografii komputerowej tworzony jest uporządkowany zbiór 3D przekrojów pacjenta w przestrzeni. Następnie w każdym przekroju zaznaczane są

kontury naczyń krwionośnych. Ze zbioru konturów poprzez złożenie przekrojów lub przez przeciągnięcie zmiennych profili wzdłuż krzywej 3D tworzony jest model 3D układu krwionośnego pacjenta. – Tylko połączenie metod in vitro i symulacji komputerowej umożliwia w pełni poznanie charakteru przepływu krwi w zespoleniach naczyń krwionośnych jeszcze przed wykonaniem operacji – mówi dr Zbigniew Nawrat. – Oprogramowanie Autodesk umożliwia nam bardzo szczegółowe odtworzenie struktury naczyń krwionośnych.

Podobne zastosowanie znajduje symulacja komputerowa w planowanych operacjach zastąpienia chorego narządu przez protezę. Porównanie charakteru przepływu przez protezę z przepływem fizjologicznym wymaga dokładnego poznania rozkładu prędkości przepływu oraz naprężeń w każdym punkcie przekroju. Przepływ krwi przez protezy serca jest zjawiskiem złożonym, często turbulentnym, dlatego poznanie go wymaga zastosowania połączenia metod doświadczalnych z symulacją komputerową wspomaganą odpowiednimi narzędziami.

www.autodesk.pl, www.frk.pl