Longsparend opereren door virtual reality

Betere planning, betere voorbereiding, betere analyse van de tumor, het kan allemaal door de inzet van virtual reality (VR) bij segmentresecties, een complexe en innovatieve tak van sport in de longchirurgie. Dr. Amir Sadeghi, cardiothoracaal chirurg i.o. in het Erasmus MC, en Chris Hordijk, oprichter van MedicalVR, zijn ervan overtuigd dat dit de toekomst is.

Segmentresectie zonder gebruik van virtual reality (VR) of 3D-planning, nee eigenlijk kan dat niet meer, stelt Sadeghi. In de zomer van 2022 verscheen van zijn onderzoeksgroep een studie bij 50 patiënten die een segmentresectie hadden ondergaan. In de studie analyseerden de longchirurgen allereerst op basis van 2D-CT-scans de positie van de longtumor. Vervolgens bekeken zij met 3D-VR de longbeelden opnieuw.

“In 52% van de gevallen, ruim de helft van de patiënten dus, bleek dat de chirurg een betere inschatting kon maken met 3D-VR. De tumor bevond zich bijvoorbeeld in segment 2 van de linkerlongkwab, en niet in segment 1, zoals eerder gedacht. We konden dat na operatie met pathologisch onderzoek bevestigen. De 3D-VR-beelden geven daarmee 100% zekerheid dat je tijdens een segmentresectie op de goede plek zit.”

Voor Sadeghi bewijst het de meerwaarde van VR in de planning en voorbereiding van segmentresecties, chirurgische ingrepen waarbij de cardiothoracaal chirurg kleine stadium I niet-uitgezaaide tumoren verwijdert uit één van de segmenten van de linker- of rechterlongkwab.

Sadeghi doet al enkele jaren onderzoek naar VR en AR (augmented reality) in de longchirurgie. Vorig jaar promoveerde hij er ook op. Zijn interesse was gewekt nadat hij constateerde dat hij het lastig vond om CT-scans, zwart-witte 2D-longbeelden van een patiënt, goed te interpreteren. Die interpretatie werd nog eens gecompliceerd doordat de longanatomie van patiënt tot patiënt verschilt. “Geen enkele long is hetzelfde”, zegt hij.

Bij wijze van zelfstudie besloot hij te onderzoeken hoe dat beter zou kunnen. “Ik kwam al snel uit bij VR en AR”, vertelt hij. “VR is een virtuele omgeving waarin je met een 3D-bril objecten in een driedimensionale wereld kunt bekijken, afgeschermd van de werkelijkheid. Met AR blijf je de werkelijkheid om je heen zien, je voegt er alleen 3D-beelden aan toe. Denk aan de Pokémon-games voor kinderen.”

Sadeghi:

Betere Pati Ntenzorg

In zijn zoektocht ontmoette Sadeghi Chris Hordijk, die vier jaar geleden was begonnen met MedicalVR, een startup die VR-, AR- en MR (mixed reality)-technologie ontwikkelt voor de gezondheidszorg. Samen gingen ze in het Erasmus MC aan de slag met PulmoVR, een softwareprogramma dat door koppeling aan CT-scanbeelden 3D-imaging van de longanatomie van een patiënt kan presenteren. Sadeghi: “We kunnen daarmee zien of de tumor zich binnen de grenzen van één segment bevindt, met 2D lukt dat nauwelijks. Die beelden analyseren we na het multidisciplinair overleg en vervolgens besluiten we of segmentresectie mogelijk is. Voorheen kon dat niet, omdat we met 2D deze analyse niet altijd zo accuraat konden maken. De chirurg verwijderde toen in veel gevallen de gehele longkwab.”

Het voordeel van segmentresectie is dat het mogelijk is om longsparend te opereren. “De patiënt houdt meer gezond longweefsel over. Bovendien weten we na recent Japans onderzoek dat de overleving van een patiënt met segmentresectie minstens zo goed is als wanneer je een hele kwab weghaalt. De behandeling is kortom even effectief, maar met behoud van meer longweefsel én hopelijk daarmee een betere kwaliteit van leven voor de patiënt. Je levert dus betere patiëntenzorg.”

Hordijk vult aan: “Ook doordat je hierdoor meer segmentresecties kunt uitvoeren. Dat zien we ook in de getallen. Het aantal segmentresecties in het Erasmus MC, die koploper is in Nederland, is de afgelopen tijd meer dan verdubbeld. We doen er daarom alles aan om 3D-VR longsparend opereren de kwaliteitsstandaard te laten worden in Nederland.”

Achter De Simulator

Sadeghi is ervan overtuigd dat VR en AR eraan bijdragen dat chirurgen met meer kennis, kunde en zelfvertrouwen de operatie in gaan. “Ik vergelijk het met hoe piloten worden opgeleid. Zij zitten uren achter de simulator voordat ze mogen vliegen. Met 3D de anatomie van een patiënt bestuderen is ook een vorm van simulatie. Want terwijl je kijkt, bestudeer je alle anatomische structuren en doorloop je in gedachten alle stappen van de operatie. De basis van elke operatie is kennis van de anatomie. Met VR-imaging kun je die laagdrempelig opdoen.”

Sadeghi herinnert zich hoe hij zijn eerste operaties heeft geleerd door tig keer mee te kijken, tig keer te assisteren en het vervolgens tig keer zelf te doen. Hij vertelt: “Dat verliep volgens de klassieke meester-gezelverhouding. Dat vormt nog steeds de basis van je operatieve skills, maar 3D-simulatie als voorbereiding op de operatie geeft me extra zelfvertrouwen, omdat ik de anatomie van de patiënt al goed heb kunnen bestuderen. Ik denk ook dat je daardoor minder fouten maakt.”

Daar komt bij dat artsen, ook artsen in opleiding, door ondersteuning met 3D-imaging eerder zelfstandig complexe handelingen of operaties kunnen uitvoeren, stelt Hordijk. “De opleidingschirurg van het Erasmus MC vertelde mij dat Amir de eerste aios is die zelfstandig segmentresecties mag uitvoeren”, zegt hij. “Dat is nooit eerder gebeurd. Dat komt doordat Amir weet hoe hij de software moet toepassen. Hij kent de anatomie van de patiënt en weet precies wat hij moet doen.”

Multicenterstudie

Om PulmoVR verder te valideren als technologische innovatie bij segmentresecties wordt de studie van Sadeghi en zijn onderzoeksgroep het komende jaar herhaald in een groot multicenteronderzoek bij Amsterdam UMC, UMC Utrecht, Radboudumc, Amphia ziekenhuis, LUMC en Erasmus MC. Hordijk: “We gaan bij ruim 100 patiënten onderzoeken of dit softwareprogramma dezelfde meerwaarde laat zien als bij de studie van Amir. Eind volgend jaar hopen we de uitkomsten te kunnen presenteren.”

Als die uitkomsten gunstig zijn, vergroot dat de kans dat 3D-VR breder kan worden ingezet bij segmentresecties, mits het past binnen de workflow van de arts, benadrukt Hordijk. Hij vertelt: “Artsen hebben het al druk met de patiëntenzorg en dan introduceren wij een compleet nieuwe technologie. Dat is alleen succesvol als het perfect aansluit op het werk van de arts, bijvoorbeeld door processen te automatiseren. Nu moet de chirurg nog veel handmatig werk doen voordat hij de techniek kan toepassen.”

Ondertussen zijn longartsen enthousiast over de 3D-VRmogelijkheden, constateert Sadeghi: “We krijgen verwijzingen uit het hele land om segmentresecties te doen. En we worden regelmatig uitgenodigd door longartsen en chirurgen uit andere ziekenhuizen om consulten te geven of te presenteren op symposia en congressen. Ik denk dus dat dit pas het begin is. Afgelopen jaren gebruikten we VR nog vooral voor voorbereiding op de operatie, maar de laatste maanden nemen we 3D-imaging ook mee naar de operatiekamer. De chirurg kan dan ter plekke de beelden bestuderen terwijl hij aan het opereren is. Ik ben ervan overtuigd dat het in de toekomst steeds meer die kant op gaat.” ■ www.annalsthoracicsurgery.org/article/S00034975(22)01190-0/fulltext