Na konci první poloviny 21. století nás čeká čtvrtá průmyslová revoluce. Ve zdravotnictví se důsledky digitalizace, jež tvoří její podstatu, promítají nejcitelněji do vznikajícího konceptu chirurgie 4.0. Co nám tato blížící se chirurgická revoluce přinese?
Tři revoluce za jedinou kariéru
Vědecká chirurgie se jako obor ustavila přibližně před 150 lety a její dosavadní vývoj lze rozdělit do tří fází: ovládnutí znalosti anatomie, nahrazování anatomických nebo funkčních deficitů (např. pomocí protéz a transplantací) a minimálně invazivní chirurgie. Čtvrtá fáze, která navazuje na minimálně invazivní chirurgii a rozvíjí se paralelně robotikou, se zakládá především na využívání informací a na digitalizaci.
Chirurgické revoluce se udály v rozmezí pouhých 50 let. Někteří chirurgové se tak během jediné kariéry stali svědky tří převratných změn ve svém oboru. A nyní se ocitáme na prahu čtvrté chirurgické revoluce.
Čím agresivnější, tím lepší?
Ze zpětného pohledu se zdá, že chirurgie dlouho a obtížně překonávala svůj vlastní konzervatismus, jehož jádro leží (či přinejmenším donedávna leželo) ve vzdělávacím systému – základy odborného vzdělávání chirurgů byly položeny na počátku 20. století a jeho podoba přetrvala bez větších změn až do 80. let. S jistou mírou zjednodušení by se dalo říct, že adept chirurgie nabýval potřebné znalosti, dovednosti a zkušenosti tím, že se pasivně nebo aktivně účastnil stovek zákroků, které vedl jeho zkušenější kolega. Zároveň s tím získával postupně rovněž odpovědnost, až začal operovat samostatně.
Mladí chirurgové se tak učili přesnosti, zručnosti a rychlosti, systém však neměl daleko ke školení nových řemeslníků. Možnost jeho nestranného zhodnocení se nebrala v potaz, systém se proto dlouho reprodukoval, a to včetně svých nedostatků.
Jmenujme jeden příklad za všechny: ačkoliv byly známy dopady chirurgického zákroku na pacienta, radikalita se po desetiletí vnímala jako synonymum kvality, a tak chirurgové prováděli rozsáhlé, agresivní zákroky. Teprve pozdější vývoj měl dokázat, že tento mnoho let nezpochybňovaný předpoklad je zcela mylný.
První vlaštovka, která udělala jaro
Začátek 80. let znamenal významný obrat. V té době představovala v chirurgii nejvíce průkopnický obor chirurgická transplantace a většina mladých chirurgů se chtěla věnovat právě jí. Inovace v chirurgii se zaměřily na chirurgické zákroky u pacientů trpících rakovinou a minimalizaci dopadů zákroku na pacienta, což vedlo k hledání alternativních způsobů zajištění přístupu k orgánům, jež bylo třeba operovat. Toto hledání se záhy stalo motorem nebývalého pokroku.
Vývoj endoskopie a možnost vytváření speciálních nástrojů dovolily v polovině 80. let uskutečnit první operační odstranění žlučníku pomocí malých řezů v břiše a s využitím obrazu získaného endoskopickou kamerou.
Převratná novinka, kterou operace tohoto typu znamenaly, narazila na tuhý odpor v akademických kruzích. Vzbudila ovšem velký zájem některých mladých chirurgů a ti dokázali najít způsob, jak se jí naučit.
Čas střídání stráží
Pokrok v podobě nástupu laparoskopické chirurgie přinesl zmírnění bolesti, menší zjizvení a minimalizaci poškození zdravé tkáně i možnost rychlejšího zotavení. Zároveň ale také otřásl základy, na nichž stála v oboru chirurgie moc tehdejších silových skupin.
Laparoskopická chirurgie kromě znalosti chirurgie a techniky předpokládala také znalost technologie, kterou nebylo pro starší generaci chirurgů jednoduché ovládnout. Právě z tohoto důvodu přijala kupříkladu řada univerzitních nemocnic laparoskopickou chirurgii pozdě. Výsledky však hovořily za vše: jak rychlost zotavení, tak estetický výsledek u laparoskopické chirurgie jasně překonávaly standard. Laparoskopická chirurgie se díky tomu rychle rozšířila a začala se používat prakticky u všech typů operací.
Zkouška ohněm
Zkouška ohněm přišla v podobě chirurgie rakoviny. Uplatnění minimálně invazivní chirurgie na léčbu zhoubných nádorů vyvolávalo velké pochybnosti týkající se řady problémů od obtížnosti identifikace nádoru až po riziko jeho diseminace.
Následně se podařilo provést první klinický test, v jehož rámci byli pacienti s rakovinou tlustého střeva operováni tradičním způsobem i za využití laparoskopie. Lékaři takto zjistili, že mezi způsobem, jakým byli pacienti operováni, a vývojem nádoru neexistuje žádný vztah a laparoskopická chirurgie se ukázala být bezpečnou i pro léčbu rakoviny.
V roce 2000 tyto závěry poprvé zveřejnil uznávaný britský lékařský časopis The Lancet, což dalo podnět k nesmírně intenzivní vědecké diskusi. Od přelomu tisíciletí důkazy vhodnosti použití laparoskopie při léčbě rakoviny jen sílily – chirurgie překročila Rubikon.
Spásná digitalizace
Nicméně přibližně ve stejné době dospěla laparoskopická chirurgie do slepé uličky, jelikož některé zákroky vyžadovaly vysoký stupeň odbornosti a nebylo snadné je vyučovat. Cestu dál tehdy naznačila inkorporace technologických inovací, která umožnila lepší vizualizaci. Díky moderním technologiím se tedy podařilo prolomit skleněný strop a revoluce mohla pokračovat.
Nejlepší příklad začlenění zmíněných inovací představuje robotická chirurgie. Ačkoliv její situaci komplikují především vysoké náklady a omezená dostupnost, umožňuje nejen provádět komplexní operace efektivněji a bezpečněji, ale také získávat data, což z ní činí jednoho z hlavních aktérů digitalizace chirurgie.
Na otázku, co lze dnes v chirurgii digitalizovat, si můžeme odpovědět jednoduše: všechno. Od chvíle, kdy pacient dostává diagnózu, se z něj stává nekonečný zdroj dat, která lze zaznamenávat, ukládat a zpracovávat. Na rozdíl od klasického chirurgického zákroku, při němž chirurg viděl přímo pacientovu anatomii, pracují v současné době lékaři s použitím dat. Ta mohou sloužit k měření a kvantifikaci, ale také k adaptaci přístrojů i způsobu provádění operací.
Radikalita a agresivita není jedno a totéž
To ale lehce předbíháme – ještě před dosažením robotické chirurgie nastalo v prvních letech nového tisíciletí jakési znovuobjevení minimálně invazivní chirurgie, když chirurgové usilovali o eliminaci vnějškové jizvy prostřednictvím využití přirozených otvorů lidského těla (úst, konečníku, močové trubice, vaginy) jako přístupových cest.
Roku 2009 byla poprvé provedena resekce rekta transanálně a postupem času tuto techniku přijali prakticky všichni kolorektální chirurgové. Toto originální operační řešení, které umožnilo překonat anatomické bariéry, minimalizovalo chirurgický zásah do pacientova těla a zároveň zaručilo jeho bezpečnost, otřáslo jedním z hlavních pilířů onkochirurgie, poněvadž se ukázalo, že použití techniky je z hlediska pacientova zotavení mnohem výhodnější a nesnižuje jeho šance na uzdravení. Radikalitu zákroku se konečně podařilo oddělit od jeho agresivity.
Digitalizace přinesla demokratizaci
V souvislosti s vývojem techniky si aktéři převratných změn v chirurgii čím dál více uvědomovali potřebu změny způsobu, jakým se chirurgie vyučuje. Nové chirurgy školili ti zkušenější a zkušenosti odborníků či prestižních center nebyly vždy k dispozici všem. Nástup minimálně invazivní chirurgie však otevřel cestu k demokratizaci této disciplíny, jelikož zásahy šlo již zaznamenávat a šířit téměř automaticky.
Šíření novátorského přístupu se pro čtvrtou chirurgickou revoluci ukázalo jako zásadní. Začalo nesměle téměř domácími nahrávkami, které se sdílely na vědeckých kongresech, zakrátko však bylo zavedeno vysílání operací v přímém přenosu a na internetu vznikly skutečné videoencyklopedie. V roce 2013 se zrodila klíčová platforma, AIS Channel (z anglického Advances in Surgery, tj. Pokrok v chirurgii), dnes světový lídr v oblasti chirurgického vzdělávání.
Sledovanost živých přenosů operací dosáhla čísel, kterým nemohl konkurovat žádný kongres klasického typu za celou historii medicíny. Například v prosinci 2017 se k živému přenosu londýnského kongresu zaměřeného na léčbu rakoviny konečníku připojilo více než 26 tisíc chirurgů. V současné době sleduje AIS Channel přes 72 tisíc specialistů z více než 180 zemí.
AIS Channel zároveň rostl s cílem aplikovat řešení, jež by napomohla zlepšení chirurgických zákroků i zkušenosti pacienta. Pro tento záměr se stala jednou z hlavních opor virtuální realita, která nabízí možnost vysoce realistického tréninku ve všech oblastech chirurgie od seznámení s operačním sálem až do simulace zákroku. Navíc lze díky ní zohlednit nejrůznější proměnné (obtížnost, charakteristiku konkrétního pacienta, anatomické odchylky apod.).
Ruku v ruce s tím se zdárně adaptoval klasický model vzdělávání chirurgů tak, že prostřednictvím on-line vzdělávání na dálku byl zájemcům z celého světa zajištěn všeobecný přístup k výuce vedené zkušeným chirurgem, což završilo proces demokratizace.
Operace v podání chirurgie 4.0
Kam se tedy lékařství díky čtvrté chirurgické revoluci posouvá? Pomocí získaných dat a stále spolehlivějších modelů virtuální simulace jsou vědci schopni vytvářet algoritmy, které operatérům nejen pomohou v rozhodování před zákrokem i během něj, ale také umožní snadnější a bezpečnější průběh operace. Chirurgie 4.0 a zvláště pak robotika nakonec v reálném čase propojí informace o anatomii pacienta a chirurgových pohybech takovým způsobem, že půjde opravit, nebo dokonce zablokovat kroky, jež by nebyly prováděny s dostatečnou přesností.
Stejně tak propojení se zobrazovacími technikami umožní v reálném čase lépe identifikovat struktury, jež nelze vždy lehce rozpoznat nebo které se nacházejí na špatně přístupných místech. To bude ve svém důsledku znamenat mnohem přesnější zásahy a eliminaci poškození orgánů v blízkosti zásahu.
A pravděpodobně nejzajímavější přínos představuje možnost měření a interpretace proměnných týkajících se funkčních či biologických aspektů tkání, jež chirurg bez podpory systému analýzy dat není schopen kontrolovat.
Ačkoliv tedy výkon chirurgie zůstává v lidských rukou (protože plná automatizace zákroků je pro pacienty i pro odborníky nepřípustná), lékařům se prostřednictvím chirurgie 4.0 otevírají zcela netušené možnosti.
