Стартап eXtra Vision призначений для окулярів доповненої реальності. В них хірург бачить 3D-голограму органа в найменших деталях.
Уранці ти — лікар і приймаєш пацієнтів, удень — стартапер і презентуєш власну розробку потенційним інвесторам. Між цим ще встигаєш оперувати. Цей графік добре знайомий героям нашого матеріалу.
Владислав Калюжка, Марк Глухенький і Микита Маркевич — лікарі й засновники стартапу eXtra Vision. Застосунок харків’ян здобув перший приз на конференції IT Arena — 15 000 доларів. Гроші команда реінвестує в розробку та має на неї великі плани. Для «Накипіло» медики розповіли, як втілювали ідею та як розвиватимуть проєкт.
Продукт eXtra Vision створений для окулярів доповненої реальності. Він має на меті спростити планування й хід операцій та уникнути помилок. В окулярах лікар бачить голографічне 3D-зображення органа в найменших деталях. Тривимірна модель створюється за результатами комп’ютерної томографії чи МРТ пацієнта. Формується картинка в хмарі на віддаленому сервері й передається у форматі, що зчитують окуляри.
На сьогодні з цими окулярами провели приблизно 150 операцій. Розробкою користуються і самі винахідники, і колеги в інших містах. Влад і Микита — у Харківській обласній лікарні, а Марк — у приватній клініці в Києві. Також пристроєм користуються в Київському інституті нейрохірургії.
Помічна розробка і для навчання студентів та інтернів. «Тренажер» дозволяє наочно дослідити дії хірурга під час операції й обрати безпечніший варіант для пацієнта.
Доповнена реальність дозволяє краще зрозуміти анатомію
«Точний доступ до органа критично важливий у нейрохірургії. До того ж анатомія дуже варіабельна. Коли дивишся на двовимірні картинки на комп’ютері, намагаєшся їх конвертувати у себе в голові, уявляєш, як усе влаштовано. І буває, що з реальністю це зовсім не співпадає. Це ускладнює підготовку до операції.
У світі вже існують нейронавігаційні системи, продукти на кшталт Brainlab, Medtronic. Але в них є обмеження, не все з ними можна виконувати в операційній. Апаратура громіздка, складна у використанні. Нашим медичним закладам потрібно щось просте і зручне. Натрапили на окуляри HoloLens 2 і подумали: чому б не взяти їх в операційну? Перед тим завантажити у застосунок 3D-модель голови пацієнта, накласти зображення на потрібну ділянку мозку й оперувати в окулярах. Бачиш усе, як рентгенівським зором.
Довго не могли знайти окуляри, потім ковід, робота над проєктом призупинилась. Тільки після початку повномасштабного вторгнення за підтримки колег та Харківської обласної військової адміністрації отримали перші окуляри доповненої реальності. Пізніше ще одні надали партнери Civitta. Додаткові окуляри дають змогу тестувати технологію більшою кількістю лікарень і спеціалістів. Коштує гаджет 4 500 доларів».
Владислав Калюжка, нейрохірург Харківської обласної клінічної лікарні
Далі необхідно налаштувати автоматичне створення голограми з КТ- і МРТ-знімків. Виявилось, медичні дані занадто масивні: окуляри не здатні їх відобразити.
«Мій колега Микита, хоч і кардіолог за освітою, має технічні знання, і за допомогою хмарних технологій віддаленого рендерингу створив перший прототип. Він виконував базові функції: завантаження КТ чи МРТ на хмару, обробка 3D-моделі у хмарному середовищі та повернення готової картинки на окуляри».
«Як кажуть: якщо в чомусь не розбираєтеся, почніть робити — і розберетеся. Так у нас і вийшло. Довелося згадати все, що знав про програмування, написати перший код. На досить примітивному рівні, але так отримали робочий прототип і почали працювати.
На основі machine learning відбувається сегментація — виділення різних зон на знімках КТ та МРТ: кісток, шкіри, мозку, пухлини, шлуночкової системи. Будь-які структури в тілі пацієнта програма виділяє і створює 3D-модель. Голограма надсилається в хмару, і з нею ми працюємо через окуляри».
Микита Маркевич, кардіолог Харківської обласної клінічної лікарні
Медики виконали кілька операцій і впевнилися: все круто, треба розвивати. Повноцінно доробили застосунок із розробником, і проєкт поступово перетворився на стартап. А де стартап — там і пошук фінансування. Тепер ідею та прототип треба продати.
Унікальність рішення
За словами хірургів, в Україні аналогів їхньому застосунку немає. Є ті, хто працюють із віртуальною та доповненою реальністю в медичній освіті, але в такому форматі для планування й проведення операцій — ніхто, крім харків’ян.
Микита Маркевич:
«На голограмі є можливість виділити область, необхідну в певний момент операції. Наприклад, тільки череп і пухлину роздивлятися, поставити їх на перший план, а все інше прогорнути. На якомусь етапі операції повернути судини, якщо не зрозуміло, як вони проходять поблизу органа.
Пацієнту можемо показати: “Ось ваша голова, тут пухлина, ось так плануємо зайти всередину, так видаляємо”. На голограмі розпишемо, як усе відбуватиметься. Це підвищує в людини довіру до дій лікаря. Медперсонал в операційній, анестезіологи, медсестри теж повинні уявляти хід операції. Все-таки це командна робота, тож напередодні операції хірург може все обговорити з колегами, спираючись на голограму».
Наскільки можна довіряти голограмі?
«Так само, як довіряти КТ чи МРТ, — запевняє Микита. — Зображення формується з результатів цих досліджень. Усе, що там є, переноситься у тривимірний простір. Можлива похибка — як на вихідному файлі комп’ютерного томографа, не більша. Часом є відхилення в кілька міліметрів, але це краще, ніж нічого. Ми розуміємо, куди рухаємося в момент операції, чи є критичні структури, які бажано не зачепити».
«Це дійсно допомагає, скорочує час на підготовку до операції. Треба розібратись у застосунку, але навіть ті, хто ніколи не стикався з доповненою реальністю, за дві-три години розберуться. Все інтуїтивно зрозуміло, не складніше, ніж із повсякденними гаджетами», — додає Владислав.
«Був скептицизм від нерозуміння, та коли дали колегам потестувати, з’явилося більше цікавості»
Старші хірурги поставилися до ідеї та до самої розробки з пересторогою. Порівняно з традиційними, перевіреними роками методиками, це може здатися «іграшкою». Усе змінило тестування застосунку та окулярів.
«Спершу був скептицизм від нерозуміння: що це. Та ми дали колегам потестувати, і з’явилося більше цікавості. Досвідчені хірурги зазвичай консервативні: якщо звикли до певних методик, їх і дотримуються. Це загальна тенденція. Але серед колег є ті, хто дуже тепло й радо сприйняли розробку та користуються нею.
Будь-які інновації в медицині, особливо що стосується пацієнтів, це довгий тернистий шлях: через клінічні дослідження, підвищену сертифікацію, бо від цього залежить життя людей. Думаю, тому сфера medtech розвивається повільніше, ніж інші технології. Але рано чи пізно подібні рішення увійдуть у кожну операційну. І важливо, наскільки лікарі готові сприймати це майбутнє, яке насправді вже є нашим теперішнім».
Микита Маркевич
Крім харківських і київських клінік, розробку презентували лікарям у Рівному та Львові.
Технологія корисна майбутнім і нинішнім хірургам
До деяких процедур у студентів-медиків немає доступу, поки вони навчаються. Тож коли є змога не лише уявляти, а й наочно бачити анатомію та наслідки кожної дії — ефективність навчання зростає в рази.
Існує «студентська» операція на головному мозку, яку можуть довірити інтерну, — встановлення зовнішнього дренажу в шлуночкову систему. Це простори, заповнені спинномозковою рідиною, що омиває мозок. Через цю систему відбувається обмін речовин. Шлуночкова система може розширюватися, підвищуючи внутрішньочерепний тиск. Людині стає зле, виникає небезпека для життя, потрібна екстрена операція.
З погляду хірурга все просто: у голові роблять невеликий отвір, щоб дістатися мозку і встановити дренажну трубку розміром кілька міліметрів. Мозкова рідина вийде назовні, тиск знизиться. Далі складають план лікування, аби не допустити погіршення здоров’я.
«Операція проста, але статистично 20–23% пацієнтів мають ускладнення після втручання чи потребують ревізії всього шунта. Тобто фактично кожен п’ятий пацієнт. Як на мене, для лікарів це вже привід використовувати технології доповненої реальності у роботі, аби зарадити таким ситуаціям».
Владислав Калюжка
Лікар додає, що вже домовилися з Харківським національним медичним університетом, аби студенти тренували навички за допомогою їхнього пристрою.
«Чому в хірургів таке тривале навчання? Бо потрібно вивчити й осягнути безліч нюансів про анатомію. Буває, навіть досвідчені хірурги спеціалізуються на одних операціях і не виконують інші, бо в якійсь ділянці анатомії недостатньо орієнтуються. Треба постійно досліджувати анатомічні орієнтири, на що звернути увагу, як виконувати маніпуляції. З нашими окулярами вчитися і практикуватися набагато зручніше».
Сфери застосування і складність операцій
Прилад використовують і під час простих втручань — видалення осколків з плеча, щоки, і коли долають наслідки життєнебезпечних станів: гематом, внутрішньомозкового крововиливу, пухлин основи черепу та стовбура головного мозку. Пристрій успішно протестували в операціях на хребті (запальні процеси, переломи, онкозахворювання).
Владислав Калюжка: «Працюємо над нейронавігацією, коли окуляри розпізнаватимуть інструмент за спеціальними операторами, і лікар розумітиме, на якій глибині інструмент, біля яких артерій, тканин чи органів. Більшість процедур ми виконуємо мініінвазивно: через розріз 2–3 міліметри, максимум сантиметр. Треба бути дуже обережним. А за цими маркерами створюватиметься діджитал-копія інструменту, яка взаємодіє з 3D-моделлю, і хірург бачить, де знаходиться інструмент. Виходить “навігація” для лікаря. Поки що маємо прототип, спробуємо втілити згодом. Потрібен час на тестування в операційній».
«Хочемо зробити пристрій незалежним від зовнішніх факторів, тим більше, із війною їх вистачає»
Від «хмарного» рішення команда планує відійти. Хоча це є зручним варіантом, та неодноразово під час тестування пристрою в різних лікарнях виявлялося, що далеко не скрізь якісний інтернет. Без нього голограма не рухається чи не завантажується зовсім.
«У деяких закладах, коли презентували рішення в ординаторській, — усе працює, там гарний інтернет. Щойно колеги пішли в операційну — наявного інтернету недостатньо. У кращому випадку відкривається зображення, але далі з ним взаємодіяти не вийде, ні покрутити, нічого. Не думали, що у 2024 році це буде проблемою, але, на жаль, так є.
Ми надавали колегам окуляри в комплекті з переносними модемами, з підключенням до мобільного інтернету. В Києві у трьох лікарнях спрацювало. Та якщо технологія залежатиме від якості інтернету, широкого розповсюдження не матиме. Тож ми працюємо над локальним рендерингом, аби простіше завантажувати голограми в окуляри й на комп’ютер. Так пристрій буде доступний будь-де та не залежатиме від зовнішніх факторів, тим більше, із війною їх вистачає», — пояснює Владислав.
За півтора роки команда поповнилася двома інженерами. Також є юрист, він досліджує шляхи отримання необхідних патентів, специфікацій, сертифікатів та інших дозволів, щоб офіційно працювати на ринку. Марк Глухенький, окрім нейрохірургії, має досвід у бізнесі та маркетингу, що допомагає розвивати проєкт з цього боку.
Що зручно — засновники стартапу самі є цільовою аудиторією продукту. Після оновлення застосунку технічними фахівцями одразу перевіряють його, вказують на недоліки, критичні в хірургії, надають розгорнуті відгуки. Таким чином публічно продукт презентують у досконалішому вигляді.
«Були розмови з потенційними інвесторами, та до чогось конкретного не дійшли»
Стартап — це завжди гра вдовгу: постійний пошук інвесторів, грантів, численні презентації та тестування. Але як би складно не було, кажуть лікарі, з відгуків на конференціях і конкурсах впевнились: вони на правильному шляху.
На початку хлопці вклали у проєкт 70–80 тисяч доларів. Приблизно 30 тисяч доларів залучили з грантів, і ще мінімум 500 тисяч потрібно, аби вийти на міжнародний ринок.
Владислав Калюжка: «Кошти необхідні на клінічні випробування, на ліцензування технології та отримання сертифікації в Європейському Союзі. Без цього випуск медичного виробу неможливий. Плюс співпраця з професійними айтівцями та юристом вивела нашу розробку на серйозніший рівень, і ця робота потребує гідної оплати. У нас було кілька розмов із потенційними інвесторами. Вони працюють із дещо іншими напрямками, але цікавляться healthtech і medtech. Поки що до чогось конкретного не дійшли.
Для інвесторів зараз багато “червоних прапорців”, це стосується всіх українських стартапів. Ми усвідомлюємо це, але не здаємося. Україна — наш первинний ринок, і саме вдома ми можемо досить швидко реалізувати технології, на які в США та Європі піде набагато більше часу. Там бюрократична система розвиненіша, ніж наша, і складніше провести нові технології в операційну».
Микита Маркевич: «Українська спільнота нейрохірургів невелика, ми всі один одного знаємо. Нещодавно Влад із Марком були на конгресі, представляли стартап, спілкувалися з нейрохірургами з інших міст. Так можна поширювати розробку, але хочемо вийти на міжнародний ринок. Наша мета — щоб окуляри були в кожній операційній, не лише в нейрохірургічній, в ортопедії вони теж помічні. Класно, якби нашим продуктом користувалися за кордоном. Завжди приємно, коли про якусь розробку згадують: “Це українці зробили”».
