הטכנולוגיות שמאחורי ניתוח הפרדת התאומות

לפני כחודש בוצע במרכז הרפואי “סורוקה” בבאר-שבע ניתוח ראשון מסוגו בארץ להפרדת שתי תאומות שהיו מחוברות בראשן. התאומות נולדו באוגוסט 2020 כשהן מחוברות זו לזו בחלק העורפי של גולגולתן ולכן היו כמעט משותקות ובלא יכולת להניע את גופן בחופשיות, לזחול ולהתפתח בצורה תקינה. ניתוח להפרדת תאומים המחוברים בראשם (Craniopagus Twins) נחשב לניתוח מורכב ונדיר מאוד, ובוצע עד היום ב-20 מקרים בלבד. הקושי נעוץ בכך שחלק מכלי הדם במעטפת המוח של התאומות היו מלופפים זה בזה, וחלקם אף היו משותפים לשתיהן. לכן הצוות הרפואי נדרש לבצע מיפוי מפורט ומדויק של הממשק בין שתי התאומות.

תהליך ההכנה לניתוח כלל בדיקות רבות, אימונים וסימולציות, ונמשך חודשים רבים. בתהליך הזה השתתפו מנתחי מוח, רדיולוגים, מרדימים, מנתחים קוסמטיים ועוד. ד”ר מיקי גידון, מנהל המחלקה לנוירוכירורגיה של ילדים בביה”ח סורוקה, ניהל את הניתוח ובנה את “פקודת המבצע” של הניתוח. בשיחה עם Techtime הוא תאר את מורכבות הניתוח ואת השימוש שנעשה בטכנולוגיות של החברות הישראליות 3D4op, Surgical Theator וסטרטסיס (Stratasys).

קובץ CAD של המוח

מיקי גידון: “במקרה הזה היה מדובר בשתי תאומות המחוברות בראשן, וגם בחלל התוך-גולגולתי ובקרומי המוח ובכלי דם מוחיים. האתגר המרכזי היה להבין אילו כלי דם חשובים לכל תאומה – ולשמר אותם”. המיפוי והלימוד התבססו על שני סוגים של מודלים תלת-מימדיים: מודל פיזי שהודפס במדפסת תלת-מימד ומודל וירטואלי שנוצר באמצעות מציאות רבודה, אשר התבססו על סדרה גדולה של סריקות CT ו-MRI של המוח והחלל התוך-גולגולתי ועל צנתור מוחי למיפוי כלי הדם. “לטכנולוגיה היה תפקיד מרכזי בניתוח, מפני שהיא איפשרה לנו למזג את הנתונים ולבנות מודלים תלת-מימדיים שיאפשרו לנו להבין את הממשק בין התאומות”.

המודל הפיזי של אזור הניתוח נבנה באמצעות הטכנולוגיות של 3D4op ושל יצרנית מדפסות התלת-מימד סטרטסיס. חברת 3D4op הוקמה ומנוהלת על-ידי לימור חביב. היא פיתחה טכנולוגיה לתכנון ניתוחים הנעזרת בסריקות CT ו-MRI לבניית מודל CAD מפורט של אזור היעד, ותכנון הניתוח, כולל ייצוא קבצים להדפסה מחומרים פולימריים. הדבר כולל תכנון והדפסת שתלים אורתופדיים ואף כלים ייעודיים המותאמים למנותח. המודלים הממוחשבים של 3D4op הועברו למדפסת רפואית ייעודית שפיתחה סטרטסיס, אשר עושה שימוש בחומרים פולימריים המדמים את התכונות הפיזיות של הרקמות, דוגמת עור, עצמות, שרירים, כלי דם ועוד.

בסרטון למטה: תיאור הניתוח באמצעות המודלים התלת מימדיים שנוצרו עבורו:

הרופאים השתמשו במודלים הפיזיים כדי לתכנן את תהליך הניתוח ואפילו להתאמן עליהם בביצוע פעולות כמו חיתוך, קידוח וקיבוע. במקביל, הרופאים נעזרו במודל וירטואלי שנוצר באמצעות הטכנולוגיה של חברת Surgical Theator, אשר פיתחה סימולטור מבוסס מציאות רבודה הבונה מודל תלת מימדי של המוח על-סמך צילומי ה-CT וה-MRI. המודל הווירטואלי מאפשר לתכנן את הניתוח בסביבה של מציאות רבודה, שבה ניתן להגדיל אתרים מוגדרים, לשנות זוויות צפייה ולהבין טוב יותר היבטים חשובים בניתוח כמו למשל התנוחה המיטבית וסדר הפעולות.

הטכנולוגיה והרפואה צריכות לשתף פעולה

המודל שנוצר בפלטפורמת Surgical Theator איפשר למנתחים למפות במדויק את התוואי של כלי הדם המשניים שהיו מלופפים באזור הממשק בין התאומות, דבר שלא ניתן היה לעשות על סמך טכנולוגיות דימות סטנדרטיות. המודל הווירטואלי אף שימש את המנתחים במהלך הניתוח וסייע להם בניווט העדין בנבכי האזור המשותף.

“באמצעות המודל הווירטואלי יכולנו לראות את כלי הדם מכל מיני זוויות, לתכנן מראש את מהלך הניתוח ולהתאמן בסביבה של מציאות מדומה. כך למשל, הטכנולוגיה אפשרה לנו להגיע למסקנה שצריך להתחיל את הניתוח כששתי התאומות שכובות על גבן.

“החברות הישראליות הן פורצות דרך, וצריך להדק את שיתוף הפעולה בינן לבין הרופאים. כיום יש נתק מסוים בין שני העולמות האלו. חשוב שהחברות יסתייעו ברופאים כבר בשלבי אפיון הצרכים, הפיתוח והוכחת ההיתכנות. כמי שבסופו של דבר ישתמשו בכלים הללו, שיתוף הרופאים יסייע בהחדרת הטכנולוגיות החדשות אל חדרי הניתוח”.