Ørelæger skal øve sig på virtuel, parteret hjerne

Det kan have fatale følger, hvis en ørekirurg ikke rammer med millimeters præcision, når der bores eller skæres i en patient.

Men med et danskudviklet computerprogram har ørelæger fra hele verden nu fået mulighed for at operere på en virtuel patient, som ikke tager skade af fejltrin fra nybegyndere inden for ørekirurgi.

»Det siger sig selv, at det er en god ide at øve sig, inden man begynder at bore i kraniet på en rigtig patient. Vi har opbygget programmet, så det ligner situationen ved en operation bedst muligt.

På den måde kan man som ørelæge øve sig i at operere i trygge rammer,« siger Peter Trier Mikkelsen, som er en af programmørerne bag programmet og ansat ved Alexandra Instituttet i Aarhus.

Programmet, som hedder ’The Visible Ear Simulator’ er allerede blevet downloadet af ørelæger fra en lang række forskellige lande, og det er ved at blive lanceret på både tysk, spansk, fransk, russisk, portugisisk, græsk og kinesisk.

Rigtige kranier er svære at skaffe

Ideen til computerprogrammet opstod en dag, da ørelæge Mads Sølvsten Sørensen sad og spillede computerspil under en pause fra sit arbejde på Rigshospitalet i København.

»Det var engang i 1996, og der var begyndt at komme de her computerspil, hvor der reelt var tale om virtual reality. Når jeg til daglig arbejdede med ørekirurgi, så var det selvfølgelig nærliggende at få den tanke, at man kunne bruge computerspil til at øve sig på operationer,« siger Mads Sølvsten Sørensen, som er overlæge ved Øre-næse-halskirurgisk klinik på Rigshospitalet og Gentofte Hospital.

Når uerfarne ørelæger skal øve sig i at operere, får de normalt udleveret kraniedele fra afdøde personer, som har doneret deres krop til videnskaben.

»Man plejer at skaffe tindingeben fra afdøde til at lave boreøvelser. Men problemet er, at de er blevet meget svære at skaffe – ikke kun i Danmark, men også i mange andre lande. Samtidig er kravene til ørelægeuddannelsen voksende, og det skaber et misforhold, som computerprogrammet kan være med til at afhjælpe,« siger Mads Sølvsten Sørensen, som er ekstern klinisk lektor ved Institut for Klinisk Medicin, Neuro- og Sansefag, Københavns Universitet.

Han understreger, at computerprogrammet ikke skal være en erstatning for traditionelle operationsøvelser på afdøde, men derimod et supplement.

Hoved fotograferet i 605 skiver

Selve computerprogrammet har været under udvikling i mere end et årti. For at kunne lave operationsøvelserne så livagtige som muligt, bygger programmets billeddata eksempelvis på billeder af et rigtigt hoved fra en afdød.

»Vi fik doneret et halvt hoved fra Anatomisk Institut. Det var en dybfrosset blok, som indeholdt øret og de omkringliggende strukturer. Vi skar 25 my (0,025 millimeter, red.) af blokken ad gangen, og efter hvert fjerde snit fotograferede vi blokken,« forklarer Mads Sølvsten Sørensen.

I alt blev det halve hoved fotograferet i 605 tynde skiver. Herefter skulle hvert eneste af de 605 billeder af hovedet segmenteres – det vil sige, at hvert billede skulle opdeles efter, hvad der var knogle, nerver, luft, hud, hjerne osv.

»Det kan lyde lidt morbidt at skære et hoved i så mange dele. Men det betyder, at vi har et helt fantastisk datamateriale med de helt rigtige farver,« siger Peter Trier Mikkelsen, som er forsknings- og innovationsspecialist ved Computer Graphics Lab på Alexandra Instituttet.

Føles som en rigtig operation

Peter Trier Mikkelsen kom i første omgang ind i computerprojektet som en del af sit speciale i datalogi ved Aarhus Universitet. Senere blev han ansat ved Alexandra Instituttet, som er en innovationsvirksomhed, der fungerer som brobygger imellem forskning, erhvervsliv, offentlige institutioner og borgere. Her fik han og en kollega lov at fortsætte arbejdet med øresimulatoren, og i 2009 kunne de lancere den første udgave af programmet.

»Man skal bruge et specielt joystick til programmet. Det har en pind, som kan føle ret præcist, når du rammer en knogle, og hvis du for eksempel borer, kan du mærke, at pinden begynder at ryste. Nogle af dem, som har afprøvet programmet, har fortalt, at det føltes så livagtigt, at de fik ondt i maven, hvis de lavede fejl – ligesom hvis det havde været en rigtig patient,« siger Peter Trier Mikkelsen.

I programmet kan ørelæger eksempelvis øve sig i at bore plads til den såkaldte Cochlear Implant – et elektronisk apparat, som indopereres hos døvfødte børn og gør dem i stand til at høre. De kan også øve sig i en række kirurgiske indgreb til behandling af eksempelvis kræft eller kronisk mellemørebetændelse.

Risiko for alvorlige komplikationer

»Hvis man har kronisk mellemørebetændelse sidder sygdommen inde bag trommehinden, og det er ofte ikke nok at bevæge sig ind gennem øregangen, når man skal fjerne betændelsen. Man bliver nødt til at bore hul på kraniet, og der bevæger man sig ind i et område, hvor der skal navigeres med meget stor præcision.«

»Opadtil ligger hjernen, bagud ligger nogle store blodkar og fortil ligger en nerve, som styrer musklerne i ansigtet. Hvis man for eksempel kommer til at røre ansigtsnerven, kan ansigtet blive lammet, så øjet står åbent, og munden hænger. Det er selvfølgelig en meget uønsket komplikation,« siger Mads Sølvsten Sørensen og tilføjer:

»Derfor er det meget vigtigt, at man kan anatomien omkring øret til fingerspidserne og kender de kirurgiske teknikker. Det er netop det, man kan indøve med programmet.«

I øjeblikket arbejder han og programmørerne fra Alexandra Instituttet på en ny og udvidet version af ’The Visible Ear Simulator.’

Ifølge Mads Sølvsten Sørensen er den første version af programmet allerede downloadet mere end 1.500 gange forskellige steder på kloden.

»Man behøver ikke registrere sig, når man downloader programmet, så vi ved ikke præcist, hvor mange steder i verden programmet bruges. Men vi hører ofte fra læger, som har været rundt omkring i verden på kurser, at de ser programmet blive brugt. For nylig var der en læge, som var på kursus på et hospital i Paris, og der havde de fire stationer stående,« siger Mads Sølvsten Sørensen.

Han er selv med til at oplære danske speciallæger i ørekirurgi, og her er programmet også taget i brug.

Flere computerspil til læger

I det hele taget er der i de senere år blevet udviklet flere og flere computerprogrammer, som kan bruges af læger og studerende, som vil øve sig i en række forskellige operationer. Der findes programmer, som kan lave indgreb i hjertet, hjernen, luftvejene, maven, knæene og mange andre dele af kroppen.

»Det bliver mere og mere populært inden for en række forskellige områder. Det er klart, at det er fantastisk nyttigt for læger at kunne øve sig i forskellige operationer i et risikofrit miljø,« siger Mads Sølvsten Sørensen.

Den danske øresimulator er da heller ikke den eneste af sin slags på markedet. Både i Tyskland, USA og Australien har andre forskere udviklet programmer, som læger kan bruge, når de skal øve sig i operationer omkring øret.

»Men vores program adskiller sig for det første ved at være helt gratis at downloade. Samtidig er vores datamateriale mere præcist, fordi det bygger på billeder af anatomisk materiale og har de rigtige farver.«

»De andre programmer er lavet ved at bruge røntgenbilleder og CT-scanninger, men de er gråtonede, så der har man været nødt til at lægge farverne på bagefter. Samtidig er detaljeringsgraden og opløsningsevnen ikke nær så god i de andre programmer,« siger Mads Sølvsten Sørensen.

Han tilføjer, at til forskel fra konkurrenterne kan det danske program køre i realtid – det vil sige, at når computerspilleren bevæger joysticket, følger alle bevægelser på skærmen med i samme øjeblik.

Bliver lægerne bedre?

Det er endnu ikke undersøgt, om unge ørelæger bliver bedre kirurger af at øve sig ved computeren, men ’The Visible Ear Simulator’ skal snart til at opstarte et ph.d.-projekt, som skal undersøge sagen.

I projektet skal ph.d.-medarbejderen undersøge præstationerne fra en gruppe uerfarne ørelæger, som har øvet sig ved programmet, og herefter skal resultaterne sammenlignes med en anden gruppe ørelæger, som udelukkende har øvet sig i at operere på traditionel vis.

»Det er vores oplevelse, at dem, som har øvet sig med simulatoren, klarer sig bedre, men der er ikke lavet en systematisk undersøgelse af det endnu. Så det bliver spændende at se resultatet,« slutter Mads Sølvsten Sørensen.