A koronavírus miatt mindennél nagyobb szükség van jól képzett egészségügyi személyzetre, ám a járvány a gyakorlatorientált oktatást is megnehezíti. A Pécsi Tudományegyetemen fejlesztett M3D-Vision műtéti eljárások, beavatkozások háromdimenziós rögzítésére, tananyagba emelésére és virtuális térben való gyakorlására nyújt lehetőséget, és „békeidőkben” is az egészségügyi oktatás szerves része lehet. Dr. Maróti Péterrel, a rendszer egyik megálmodójával beszélgettünk a PTE 3D Központjában.
- Most különös figyelem irányul minden olyan megoldásra, amely akár távoktatásra vagy bármilyen tartalom közzétételére irányul, amihez ha hozzávesszük a célzott egészségügyi felhasználást, a M3D-Vision rendszer ha lehet, még érdekesebb. Mi a M3D-Vision röviden?
- Nagyon röviden? Orvosi tartalmak élő közvetítése. A szabatosabb válasz, hogy egy 
speciális, oktatást és tananyagszerkesztést támogató keretrendszer. Olyan interaktív, egészségügyi 3D tartalomrögzítő és -lejátszó eszközcsomag, amely az egészségügyi oktatás és ellátás tehermentesítésére és megújítására szolgál. A M3D-Vision rendszer egy komplett hardver- és szoftvercsomag, ami lehetővé teszi a klinikai környezetben való hang- és videóanyag rögzítését 2D-s és 3D-s technológiával egyaránt, illetve felhasználóbarát módon biztosítja ezek szerkesztését, interaktív tartalmakkal való feltöltését, valamint megosztását. Elsősorban oktatási célra találtuk ki, de időközben kiderült, hogy számtalan más felhasználásra is igény mutatkozik.
- A névben ezek szerint a 3D nagyon is célirányos. Hogyan kell elképzelni a működését?
- A kezdetektől célunk volt a valós, háromdimenziós tartalom előállítás képessége. A termék lehetőséget ad a felhasználóknak műtéti körülmények között, élő 3D-tartalmak közvetítésére, illetve ezek rögzítésére. Ahogy egyre hozzáférhetőbbek lesznek a 3D- megjelenítésre képes eszközök – gondoljunk például az Oculus Rift-re – , a virtuális valóság és a kiterjesztett valóság (VR/AR) jelentősége egyre nagyobb lehet az oktatásban. Ahogy mondtam is, ez hardver és szoftverrendszer egyben. Két vagy akár több kameraállásból rögzíthető egy beavatkozás. A kamera lehet az orvoson (POV) vagy elhelyezhető egy speciális kameraállványon, amit szintén ő, vagy egy segítő vezérelhet, de akár a műtőlámpában is. Ezen kívül bármilyen felvevő eszköz képét hozzá lehet kötni az adatfolyamhoz: hagyományos PTZ kamerák, (sztereó)endoszkópos eszközök vagy (sztereó)mikroszkópok, robotsebészeti megoldások, vagy videólaryngoszkópok, hogy párat felsoroljak. A felvétel történhet a beavatkozást végző nézőpontjából (POV), vagy a műtőlámpa fogantyújának perspektívájából. A vezérlőegység egy kis doboz, amit a kezelő az övére is akaszthat, fejlesztettünk hozzá egy 3D-s mutató eszközt is (mi „varázspálcának” nevezzük), amellyel valós időben lehet a közvetített tartalmakat szerkeszteni, vagy akár annotálni, megjegyzésekkel ellátni az élő stream közben, akár szabadkézi rajzokkal, akár előre beállított, felvett ábrákkal. A mentett tartalmak pedig felhasználóbarát módon szerkeszthetők, csoportosíthatók, és több felhasználói körrel egyszerre is megoszthatók. A közvetített tartalom megjeleníthető hagyományos kijelzőkön (akár egy tanterem kivetítőjén), mobiltelefonon, de a legjobb persze virtuális, 3D-környezetben. Fontos, hogy ennél még egy fokkal tovább mentünk, mert úgy terveztük meg, hogy a rendszer a későbbiekben a környezet parametrikus adatait is képes legyen rögzíteni és közvetíteni.
A 3D vizuális adatokon túl lehetőség van mélységi információk kinyerésére is a rendszerből, ezáltal térbeli információk továbbítására, tárolására és elemzésére is lehetőséget biztosít. Egy-egy beavatkozás valamennyi fontos adata megjeleníthető és rögzíthető, újra és újra lejátszható és kiértékelhető: hogyan történt a beavatkozás, mekkora volt egy bemetszés, milyen mozdulatsorok történtek, hova nyúlt az orvos. A felvételek aztán használhatók betegtájékoztatásra és az egyes beavatkozások dokumentálásra, akár rekonstruálására is.
- Felmerülhet a kérdés, hogy mennyire nehéz ezt használni és elvonja-e a figyelmet?
- Az eszközöket, akár a hardverre, akár a szoftverre gondolunk, igyekeztünk maximálisan felhasználóbaráttá tenni. Gyakorlatilag mindenfajta technológiai háttérismeret nélkül is könnyen elsajátítható a használata, mert az egyszerű kezelhetőséget a kezdetektől a fejlesztés alapvetései között tartottuk számon. Nem nehezebb használni vagy megtanulni, mint egy egyszerű mobilos applikációt.
- Beszéljünk az oktatásban való használat lehetőségiről! Eredetileg innen származott az ötlet, ha jól értettem.
- Az elképzelés magja a saját gyakorlatos képzéseim tapasztalatai nyomán kezdett körvonalazódni. Az egészségügyi felsőoktatásban mindennapos probléma a különböző orvosi beavatkozások hiteles és pontos szemléltetése. Mindig volt bennem egy olyan érzés, hogy ezen a területen volna még mit fejleszteni. A hallgatók számára a műtéti területekre történő bejárás korlátozott, ennek megfelelően az ismeretek elsajátítása is nehézségekbe ütközik. Így viszont nagyon jól be lehetne mutatni a legkülönfélébb eljárásokat is az oktatásban. A digitális tananyagfejlesztésben is kiválóan használható volna ez a rendszer, hiszen a kórházi beavatkozások rögzítéséből valós 3D-s, annotált tananyagok készülhetnének. A szoftveres rész egyébként nemcsak a felvételek készítéséből áll. Fejlesztettünk hozzá egy weben elérhető, multiplatform felületet, ami az oktatók vagy az ellátásban dolgozó orvosok számára biztosítja az élő, 3D/2D-műtétközvetítés kezelésén túl a felvetett tananyagok szerkesztését, csoportba rendezését és hallgatókkal történő megosztását, a műtétek, beavatkozások teljes dokumentációjának összerendezését. A hallgatókra gondolva készítettünk egy iOS és Android applikációt, amely az élő vagy szerkesztett tananyagok VR- (pl.: Google Cardboard) vagy 2D-módban történő megtekintésére szolgál. Még egy elektronikus leckekönyvet is kifejlesztettünk hozzá, a teljesítések nyomon követésére.
- A pécsi orvoskar már egy éve gőzerővel fejleszti saját digitális, oktatási és virtuális tananyag programját, a PotePediát. Ebben is lehet szerepe a M3D-Visionnek?
- Abszolút mértékben. Éppen a hagyományos, lexikális jellegű tudásbázisokat, tartalmakat tudná hatékonyan kiegészíteni ez a megoldás, sőt, ha már itt tartunk, a szimulációs oktatásban – amelyben a pécsi orvoskar Műveleti Medicina Tanszéke Szimulációs Oktatási Központja, a Mediskills Lab országosan is élenjáró – szintén nagyon hatékony közvetítő platform tudna lenni. Mi nyitottak vagyunk erre, a tesztelések egy része most is a Mediskills Lab-ban folyik.
- A beavatkozások minőségbiztosítása is egy kézenfekvő terület.
- Nem szeretünk erről beszélni, de a műhiba perek Magyarországon is jelen vannak. Óriási kiadás az egészségügyi rendszernek, és komoly feszültségforrás maguknak az orvosoknak is. A műtéten történt események pontos nyomon követése, a beavatkozások dokumentálása a legtöbb esetben jelenleg papíralapon történik. Az egészségügyi szakemberek, kórházvezetők kezében nincs olyan IT-megoldás, amely lehetővé teszi a beavatkozások egyszerű rögzítését, ezért ez egy kézenfekvő megoldás lehetne az audiovizuális, minőségbiztosítási tartalmak előállítására. Szerintem ez sok mindenkit védene, köztük a betegeket is, hiszen a protokollok betartásának fegyelmét már az eszköz jelenléte is erősítheti. A felhasználók körét a biztosító társaságokra is ki lehetne terjeszteni, akár ők, maguk is kezdeményezhetnék és finanszírozhatnák bevezetését a kórházakba.
- Az orvosi egyetemeken és a kórházakon, a biztosítókon túl kiknek lehet még érdekes a fejlesztés?
- A szoftveres keretrendszer kis módosításával – mivel elég rugalmasnak terveztük - más területeken is használható a termék, minimális fejlesztéssel. Amire mi most célpiacként gondolunk, az a hadiipar, a szórakoztatóipar, a felsőoktatás teljes spektruma, kiemelten az állatorvosi, a természettudományi és a műszaki képzések területén.
- A piacon már egy ideje elérhetők robotsebészeti rendszerek, mint például a da Vinci, ezeket sok esetben valódi műtétek, kiváló sebészek mozdulatai alapján „tanítják”, programozzák be. A parametrikusan felvett műtétek sora alkalmas lehet ilyen célra is?
- Igen, a rendszerből nyert adatokat ezen a felhasználási területen is alkalmazhatjuk.
- Mennyire unikális ez a fejlesztés, és mi a helyzet a tulajdonjogokkal?
- Vannak hasonló rendszerek, kezdeti próbálkozások külföldön, de a miénk ezekhez képest is előrehaladott stádiumban van. A szellemi tulajdonjog jelenleg 100%-ban a Pécsi Tudományegyetemé. A fejlesztést az Általános Orvostudományi Kar koordinálja, a Műszaki és Informatikai Kar bevonásával. Egy ipari partnerünk is van, egy multinacionális vállalat, akik a szoftveres fejlesztésben működnek közre, a CAE Engineering Kft., a CAE Ltd. hazai leányvállalata (katonai, repülő és egészségügyi szimulációval foglalkozó, kanadai vállalatcsoport).
- Az elmondottak alapján nem ma kezdődött a programmal a munka. Mikorra lehet ebből „dobozos” piaci termék, és mi hiányzik még hozzá?
- A munka 2017-től folyamatos, így mostanra nagyon előrehaladott állapotban van a rendszer. Már élesben teszteljük a prototípust, gyakorlatilag működőképes minden eleme. A mostani állapotot valós gyakorlati alkalmazásokból történő visszajelzések alapján értük el, és alkalmas arra, hogy a primér céloknak megfelelően, kutatási, demonstrációs és oktatási célokat egyaránt szolgáljon. A meglévő prototípusunk továbbfejlesztését egy egyetemi spin-off cégben tervezzük megvalósítani. A fejlesztőcsapatot szeretnénk elsősorban bővíteni, illetve szükségünk volna egy olyan külső szolgáltató bevonására a termék véglegesítésében, akinek a piacra vitelben nálunk komolyabb tapasztalatai vannak, és azt gyorsan meg is tudja tenni. Úgy számítjuk, hogy ha sikerülne egy 1.150.000 eurós befektetést bevonni, a fejlesztést egy év alatt be tudnánk fejezni, és előállhatna az a bizonyos „dobozos” termék. Az előértékesítéseket viszont már korai fázisban megindíthatnánk, alapozva a már meglévő eredményeinkre.