mossjМосковский хирургический журналMoscow Surgical Journal2072-3180ООО «ПРОФИЛЬ – 2С»10.17238/2072-3180-2021-4-47-57mossj-513Research ArticleУРОЛОГИЯUROLOGYПрименение смешанной реальности при лапароскопической резекции почкиThe use of mixed reality during the laparoscopic partial nephrectomyhttps://orcid.org/0000-0003-3246-7337СеменякинИ. В.SemeniakinI. V.

 врач-уролог, д.м.н. доцент кафедры урологии; главный врач клинического медицинского центра

Россия, 111398, Москва, ул. Кусковская, 1А, стр. 4

 Department of Urology

Kuskovskaia str. 1a building 4, 111398, Moscow, Russia 

dr.semeniakin@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6255-0193ГаджиевН. К.GadzhievN. K.

 д.м.н., заместитель директора по медицинской части (урология)

Россия, 190103, Санкт-Петербург, наб. р. Фонтанки, 154

Department of Urology

Fontanka riv. emb. 154, Saint Petersburg, 190103, Russia 

nariman.gadjiev@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9989-7879ГабдуллинА. Ф.GabdullinA. F.

врач-уролог клинического медицинского центра

Россия, 111398, Москва, ул. Кусковская, 1А, стр. 4

 Department of Urology

Kuskovskaia str. 1a building 4, Moscow, 111398, Russia 

Dr.Gabdullin@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5812-9179ПогосянР. Р.PogosyanR. R.

 к.м.н., врач – уролог клинического медицинского центра

Россия, 111398, Москва, ул. Кусковская, 1А, стр. 4

 Department of Urology

Kuskovskaia str. 1a building 4, Moscow, 111398, Russia 

dudeand1@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8899-0798ДжалиловИ. Б.KuzminaI. N.

 врач – уролог

Россия, 190103, Санкт-Петербург, наб. р. Фонтанки, 154

 Department of Normal anatomy

str. Akademika Lebedeva 6, lit. Ж, Saint Petersburg, 19404, Russia 

imrandzhalilov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3900-3933КузьминаИ. Н.DzhalilovI. B.

 к.м.н., доцент кафедры нормальной анатомии

Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6ж

 Department of Urology

Fontanka riv. emb. 154, Saint Petersburg, 190103, Russia 

iirina.kuzmina@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2792-0432МоршневА. В.MorshnevA. V.

 директор проектного офиса «Медицинские интеллектуальные технологии» ИЦ «АР»

Россия, 105005, Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5 стр. 1

 Department of Automation and Robotics

2-ja Baumanskaja str. 5, building 1, Moscow, 105005, Russia 

almorshnev@yandex.ruФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава РоссииРоссияA.I. Yevdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian FederationФГБОУ ВО "Санкт-Петербургский государственный университет" Клиника высоких медицинских технологий им. Н.И. ПироговаРоссияSaint Petersburg State University HospitalRussian FederationВоенно-медицинская академия имени С.М. Кирова МО РФРоссияS.M. Kirov Military Medical AcademyRussian FederationМосковский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаРоссияBauman Moscow State Technical UniversityRussian Federation202110022022044757Copyright © Семенякин И.В., Гаджиев Н.К., Габдуллин А.Ф., Погосян Р.Р., Джалилов И.Б., Кузьмина И.Н., Моршнев А.В., 20222022Семенякин И.В., Гаджиев Н.К., Габдуллин А.Ф., Погосян Р.Р., Джалилов И.Б., Кузьмина И.Н., Моршнев А.В.Semeniakin I.V., Gadzhiev N.K., Gabdullin A.F., Pogosyan R.R., Kuzmina I.N., Dzhalilov I.B., Morshnev A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mossj.ru/jour/article/view/513

Ведение. Цель: изучить результаты применения смешанной реальности в ходе лапароскопической резекции почки.Материалы и методы. В проспективное исследование были включены 47 пациентов, которым была выполнена лапароскопическая резекция почки с июня 2020 года по февраль 2021 года. Пациенты были разделены на две группы случайным образом: контрольная (24 пациента), в которой использовалась интраоперационная ультразвуковая навигация (УЗИ), и группа исследования (23 пациента), в которой операция выполнялась с использованием дополненной реальности: в смарт-очках была воссоздана индивидуальная объемная модель органа, пораженного опухолью. Модель была создана в программном обеспечении HLOIA©, разработанном нашей командой. По каждому пациенту были собраны анатомические, демографические данные, результаты инструментального обследования в предоперационном периоде, периоперационные данные. Оценка применения дополненной реальности производилась с использованием анкет по 5-ти балльной шкале Лайкерта, заполняемых хирургом после операции.Результаты. Сравнение данных выявило статистически значимые различия по следующим параметрам: время поиска и визуализации почечной ножки, время выявления локализации опухоли (р <0,001), которые были в пользу группы исследования. Впечатление хирурга о полезности модели в смешанной реальности (MR), по результатам анкетирования, продемонстрировало высокую оценку во всех утверждениях.Выводы. Технология смешанной реальности стала доступна с использованием смарт-очков и программного обеспечения HLOIA©. Она показала уменьшение времени, необходимом для диссекции и выхода на почечную ножку, и времени необходимым для визуализации границ и локализации опухоли почки.

Introduction. Purpose: to advance the laparoscopic partial nephrectomy (LPN) through the use of mixed reality (MR) technology.Materials and methods. 47 patients with LPN were enrolled in the prospective research from June 2020 to February 2021 after institutional review board approval. Patients were randomly assigned to two different groups: the control group, which included 24 patients, was operated with an intraoperative ultrasound (US) control, while the experimental group, which included 23 patients, was operated with smart glasses with the individual MR model of the organ with a tumor. Our team takes credit for the creation of an open-source software package, “HLOIA,” which was tested in the experimental group. Demographic, perioperative, and pathological data sets were collected separately for each individual patient. A 5-point Likert scale questionnaire was used to evaluate the utility of an MR model during LPN. It was completed by the surgeon immediately after LPN.Results. Experimental group outperformed the control group in several criteria, such as the time for renal pedicle exposure and the time from the renal pedicle to the detection of tumor localization (p <0.001). The questionnaire, filled out by the surgeon, revealed high utility scores of the MR model.Conclusions. HLOIA© software and smart glasses introduced mixed reality technology that reduced the time for renal pedicle exposure and for renal tumor identification in a safe manner.

опухоль почкилапароскопическая резекция почкисмешанная реальностьkidney tumourlaparoscopic partial nephrectomymixed realityReferencesCampbell S., Uzzo R.G., Allaf M.E. et al. Renal Mass and Localized Renal Cancer: AUA Guideline. J. Urol., 2017, № 198, рр. 520–529. https://doi.org/10.1016/j.juro.2017.04.100Campbell S., Uzzo R.G., Allaf M.E. et al. Renal Mass and Localized Renal Cancer: AUA Guideline. J. Urol., 2017, № 198, рр. 520–529. https://doi.org/10.1016/j.juro.2017.04.100You C., Du Y., Wang H. et al: Laparoscopic Versus Open Partial Nephrectomy: A Systemic Review and Meta-Analysis of Surgical, Oncological, and Functional Outcomes. Front. Oncol., 2020, № 10, рр. 1–11.You C., Du Y., Wang H. et al: Laparoscopic Versus Open Partial Nephrectomy: A Systemic Review and Meta-Analysis of Surgical, Oncological, and Functional Outcomes. Front. Oncol., 2020, № 10, рр. 1–11.Orvieto M.A., Chien G.W., Tolhurst S.R. et al. Simplifying laparoscopic partial nephrectomy: Technical considerations for reproducible outcomes. Urology, 2005, № 66, рр. 976–980.Orvieto M.A., Chien G.W., Tolhurst S.R. et al. Simplifying laparoscopic partial nephrectomy: Technical considerations for reproducible outcomes. Urology, 2005, № 66, рр. 976–980.Spana G., Haber G.P., Dulabon L.M. et al. Complications after robotic partial nephrectomy at centers of excellence: Multi-institutional analysis of 450 cases. J. Urol., 2011, № 186: 417–422. https://doi.org/10.1016/j.juro.2011.03.127Spana G., Haber G.P., Dulabon L.M. et al. Complications after robotic partial nephrectomy at centers of excellence: Multi-institutional analysis of 450 cases. J. Urol., 2011, № 186: 417–422. https://doi.org/10.1016/j.juro.2011.03.127Ramani A.P., Desai M.M., Steinberg A.P. et al. Complications of laparoscopic partial nephrectomy in 200 cases. J. Urol., 2005, № 173, рр. 42–47.Ramani A.P., Desai M.M., Steinberg A.P. et al. Complications of laparoscopic partial nephrectomy in 200 cases. J. Urol., 2005, № 173, рр. 42–47.Yang F., Zhou Q., Li X. et al. The methods and techniques of identifying renal pedicle vessels during retroperitoneal laparoscopic radical and partial nephrectomy. World J. Surg. Oncol., 2019, № 17, 1–8.Yang F., Zhou Q., Li X. et al. The methods and techniques of identifying renal pedicle vessels during retroperitoneal laparoscopic radical and partial nephrectomy. World J. Surg. Oncol., 2019, № 17, 1–8.Arora S. and Rogers C. Partial Nephrectomy in Central Renal Tumors. J. Endourol., 2018, № 32, рр.63–67.Arora S. and Rogers C. Partial Nephrectomy in Central Renal Tumors. J. Endourol., 2018, № 32, рр.63–67.Lasser M.S., Doscher M., Keehn A. et al. Virtual surgical planning: A novel aid to robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy. J. Endourol., 2012, № 26, рр. 1372–1379.Lasser M.S., Doscher M., Keehn A. et al. Virtual surgical planning: A novel aid to robot-assisted laparoscopic partial nephrectomy. J. Endourol., 2012, № 26, рр. 1372–1379.Hekman M.C.H., Rijpkema M., Langenhuijsen J.F. et al. Intraoperative Imaging Techniques to Support Complete Tumor Resection in Partial Nephrectomy. Eur. Urol. Focus, 2018, № 4, рр. 960–968. https://doi.org/10.1016/j.euf.2017.04.008Hekman M.C.H., Rijpkema M., Langenhuijsen J.F. et al. Intraoperative Imaging Techniques to Support Complete Tumor Resection in Partial Nephrectomy. Eur. Urol. Focus, 2018, № 4, рр. 960–968. https://doi.org/10.1016/j.euf.2017.04.008Komai Y., Sugimoto M., Gotohda N. et al. Patient-specific 3-dimensional Printed Kidney Designed for 4D Surgical Navigation: A Novel Aid to Facilitate Minimally Invasive Off-clamp Partial Nephrectomy in Complex Tumor Cases. Elsevier Inc., 2016, № 91, рр. 226–233. https://doi.org/10.1016/j.urology.2015.11.060Komai Y., Sugimoto M., Gotohda N. et al. Patient-specific 3-dimensional Printed Kidney Designed for 4D Surgical Navigation: A Novel Aid to Facilitate Minimally Invasive Off-clamp Partial Nephrectomy in Complex Tumor Cases. Elsevier Inc., 2016, № 91, рр. 226–233. https://doi.org/10.1016/j.urology.2015.11.060Li K.C. and Wong B.T.M. A literature review of augmented reality, virtual reality, and mixed reality in language learning. Int. J. Mob. Learn. Organ., 2021, № 15,рр. 164–178.Li K.C. and Wong B.T.M. A literature review of augmented reality, virtual reality, and mixed reality in language learning. Int. J. Mob. Learn. Organ., 2021, № 15,рр. 164–178.Fan G., Li J., Li M. et al. Three-Dimensional Physical Model-Assisted Planning and Navigation for Laparoscopic Partial Nephrectomy in Patients with Endophytic Renal Tumors. Sci. Rep., 2018, № 8, рр. 4–9. https://doi.org/10.1038/s41598-017-19056-5Fan G., Li J., Li M. et al. Three-Dimensional Physical Model-Assisted Planning and Navigation for Laparoscopic Partial Nephrectomy in Patients with Endophytic Renal Tumors. Sci. Rep., 2018, № 8, рр. 4–9. https://doi.org/10.1038/s41598-017-19056-5Bernhardt S., Nicolau S.A., Soler L. et al. The status of augmented reality in laparoscopic surgery as of 2016. Med. Image Anal., 2017, № 37, рр. 66–90. https://doi.org/10.1016/j.media.2017.01.007Bernhardt S., Nicolau S.A., Soler L. et al. The status of augmented reality in laparoscopic surgery as of 2016. Med. Image Anal., 2017, № 37, рр. 66–90. https://doi.org/10.1016/j.media.2017.01.007Porpiglia F., Checcucci E., Amparore D. et al. Three-dimensional Augmented Reality Robot-assisted Partial Nephrectomy in Case of Complex Tumours (PADUA ≥10): A New Intraoperative Tool Overcoming the Ultrasound Guidance. Eur. Urol., 2020, № 78, рр. 229–238. https://doi.org/10.1016/j.eururo.2019.11.024Porpiglia F., Checcucci E., Amparore D. et al. Three-dimensional Augmented Reality Robot-assisted Partial Nephrectomy in Case of Complex Tumours (PADUA ≥10): A New Intraoperative Tool Overcoming the Ultrasound Guidance. Eur. Urol., 2020, № 78, рр. 229–238. https://doi.org/10.1016/j.eururo.2019.11.024Гаджиев Н.К., Погосян Р.Р., Останин М.А., Петров С.Б., Семенякин И.В. Лапароскопическая резекция почки с использованием технологии дополненной реальности: новый вектор развития оперативной урологии? Урология, 2020. № 5. С. 37–40. https://doi.org/10.18565/urology.2020.5.37-40Gadjiev N., Pogosyan R., Ostanin M., Petrov S., Semenyakin I. Laparoscopic partial nephrectomy using a technology of augmented reality: New vector of the development of operative urology? Urology, 2020, № 5, рр. 37–40. https://doi.org/10.18565/urology.2020.5.37-40

The authors declare that there are no conflicts of interest present.