Notka
- 1. Błękitny odcień dziewięciu sekund Spółka 9sekund.pl założona została w 2010 roku przez spółki inwestycyjne Haxon S.A. i Dracula Ventures S.A. Celem było dążenie do rozwinięcia wyodrębnionego z dotychczasowej działalności segmentu IT/webservice, powiązanego z popularnym w minionej dekadzie portalem internetowym www.9sekund.pl W tym czasie był to jeden z wiodących portali oferujących usługę z zakresu comparison shopping website. Z biegiem lat jednak, dominacje na rynku osiągnęły inne portale oferujące podobne usługi i Spółka zaprzestała rozwijać tę działalność, pozostając jednak w obszarze technologii webservice. Spółka 9sekund.pl została w roku 2016 przejęta przez nowych właścicieli, którzy wnieśli do niej innowacyjne knowhow THOTH AFE (Anatomy&Flow Engine). Jego zaimplementowanie całkowicie zmienia orientację i ukierunkowanie oferowanych usług na niszowy rynek, wysoce zaawansowanych innowacyjnych, profesjonalnych usług medycznych o zasięgu globalnym. Spółka przez cały czas umiejscawiała się w obszarze webservice a doświadczenie zdobyte w tym zakresie będzie wykorzystane. Ten fakt w połączeniu z wniesionymi do spółki: technologią, knowhow oraz wiedzą i doświadczeniem nowych właścicieli pozwoli na osiągnięcie celu, jaki w pierwszym etapie postawili oni przed spółka. Polega on na udostępnieniu usługi z obszaru wspomagania medycznej diagnostyki obrazowej na drodze wizualizacji przestrzennej struktur anatomicznych i czynności na utworzonej w tym celu platformie HoD.expert (HoD, Hemodynamics on Demand). Choć zasadniczym, na tym etapie wdrożenia, ukierunkowaniem usługi są choroby układu krążenia, to potencjał posiadanej technologii (THOTH AFE) nie ogranicza się wyłącznie do tego obszaru i ma szereg innych innowacyjnych zastosowań, które będą rozwijane w kolejnych etapach wdrożenia. Docelowym segmentem klientów dla nowotworzonego serwisu są: lekarze wszystkich specjalności wykorzystujący w swej praktyce techniki obrazowania CT czy MRI (a w zasadniczej części kardiolodzy), pacjenci diagnozowani z zastosowaniem wymienionych technik, a także jednostki specjalizujące się w zakresie protetyki oraz implantologii ortopedycznej i stomatologicznej. Założenia i idee Hemodynamics on Demand Współczesne techniki z obszaru reverse engineering oraz computational (fluid) dynamics oferują bardzo cenne dla lekarza i klinicysty możliwości uzupełnienia rutynowo stosowanych w praktyce metod na zasadzie Augmented/Virtual Reality: ● niewielkim kosztem lekarz zyskuje realną szansę istotnego podniesienia jakości diagnostyki, ● lekarz osiąga dużą łatwość i precyzję planowania zabiegów operacyjnych, ● w prosty i poglądowy sposób lekarz może zaprezentować pacjentowi istotę problemu i możliwych sposobów leczenia, ● w połączeniu z szybkim prototypowaniem, zyskujemy możliwości przygotowania zindywidualizowanych implantów. Wbrew tym ewidentnym korzyścią jakie niesie prezentowana metodologia, jej upowszechnienie w praktyce medycznej jest bardzo ograniczone (a wręcz marginalne). Można postawić hipotezę, że przyczyna tej paradoksalnej sytuacji jest banalna dotychczasowe systemy tworzone są w zupełnym oderwaniu od realiów ich użycia. Przyjmowany model biznesowy zakłada, że w gabinetach lekarskich będą instalowane superkomputery i zasiądą przy nich lekarze, którzy dniami i tygodniami będą przeliczać dane kolejnego pacjenta. Twórcy platformy HoD.expert odrzucili ten nierealne założenia formułując cały problem w zupełnie odmienny, nowatorski sposób (koncepcję prezentuje schemat na rysunku). HoD.expert bazując na architekturze Client/Server udostępnia klientowi, za pośrednictwem warstwy interface frontend, owoce najnowszych technik z obszaru reverse engineering i computational (fluid) dynamics. Natomiast samo zadanie przetwarzania realizowane jest w obrębie ukrytej warstwy backend, przy wsparciu wysoce zaawansowanego THOTH AFE (Anatomy&Flow Engine). Jest on dedykowany tym zadaniom i pracuje w specjalnie przygotowanym środowisku. Od strony klienta, cała komunikacja odbywa się za pośrednictwem przeglądarki internetowej, dowolnego systemu operacyjnego, a niezbędna dodatkowa wiedza z tym związana sprowadza się do umiejętności obsługi samej przeglądarki. W ten sposób osiągamy dostępność bardzo zaawansowanego technologicznie narzędzia wspomagającego, bez konieczności inwestowania w kosztowny sprzęt, oprogramowanie i szkolenia. Rzeczywistość dołączona w kardiologii Truizmem w świetle współczesnej wiedzy jest stwierdzenie, iż patologie krążeniowe powiązane są ze sposobem ewolucji przepływu. Jednak pozyskanie pełnej informacji w tym zakresie dla lekarza, zwłaszcza w przypadku patologii krążenia wieńcowego, jest niesłychanie trudne. Pozornie prostym rozwiązaniem wydaje się bezpośrednie zastosowanie metod obliczeniowych numerycznej mechaniki płynów. Niestety, jej tradycyjna metodyka ukierunkowana na zastosowania inżynierskie wymaga daleko idących zmian. W pierwszym rzędzie pojawia się kwestia doboru modelu reologii płynu, dalej warunków granicznych modelu, a także sposobu generowania wolumetrycznej siatki obliczeniowej. Mamy tu cały szereg bardzo specyficznych i swoistych problemów, które wymagają całkowicie odmiennego od stosowanego rutynowo podejścia.
- 2. Ponadto wszystko finalne wyniki, jakie otrzymujemy w układzie zmiennych fizycznych przepływowych są bardzo trudne do interpretacji w kategoriach diagnostycznych (o ile w ogóle). W tym celu w HoD.expert (bazując na THOTH AFE) wyznacza wskaźniki agregujące stan przepływu (są to m.in. AWSS, OSI i RRT). Tabela niżej pokazuje niezależne wyniki badań odnośnie wiarygodności wskaźników agregowanych (AWSS, OSI i RRT) co do poprawnej identyfikacji lokalizacji zmian chorobowych w lewej tętnicy wieńcowej, dla warunków in vivo grupy pacjentów. Parametr AWSS OSI RRT S 86 ± 25% 67 ± 32% 48 ± 38% PPV 31 ± 20% 35 ± 19% 49 ± 39% Oznaczono: S=poprawnie zidentyfikowane lokalizacje do ogólnie stwierdzonych, PPV=poprawnie zidentyfikowane do sumy zidentyfikowanych popranie i błędnie. Zauważmy o ile zgodność wyników nie jest pełna, to jest na tyle duża że nierozsądnym będzie ignorowanie tego rodzaju wskazówek. Nie tylko modelowanie przepływów krwi Zastosowania i użycie nowotworzonej platformy HoD.expert niekoniecznie musi ograniczać się do zagadnień przepływowych (choć taka była geneza stojącego u jej podstaw THOTH AFE). Już tylko możliwość wizualizacji przestrzennej wyników obrazowania CT lub MRI stanowić może nieocenioną pomoc w diagnozie, czy planowaniu zabiegów. Także w samym dialogu z pacjentem, dla którego struktury anatomiczne w obrazach DICOM są zupełnie nieczytelne i nierozróżnialne, wyniki HoD.expert są doskonałym materiałem ilustracyjnym i poglądowym. Idąc dalej, wyniki rekonstrukcji geometrii przestrzennej mogą być bez trudu łączne z technikami rapid prototyping. W ten sposób stają się nieocenionym materiał dla potrzeb wytwarzania indywidualizowanych implantów ortopedycznych i stomatologicznych. O ile nie wykonujemy bezpośrednio samych wydruków 3D, to polegamy w tym zakresie na naszych sprawdzonych i profesjonalnych partnerach biznesowych. Załączona fotografia przedstawia wydruk 3D, wykonanej rekonstrukcji fragmentu aorty i tętnic wieńcowych. Nasze zasoby i doświadczenia Koncepcja formalna leżąca u podstaw niniejszego przedsięwzięcia komercyjnego zrodziła się jako wynik wieloletnich prac z zakresu mechaniki biomechaniki przepływu i powiązanych metod komputerowych. Ich siłę napędową a także weryfikację stanowiła wieloletnia współpraca z wiodącymi ośrodkami klinicznymi w kraju. Rysunek pokazuje lokalizacje zmian chorobowych w lewej tętnicy wieńcowej pacjenta (pierwszy, na czarnym tle) i prognozowanych przez THOTH AFE (pozostałe dwa, barwne). Całość procesu przetwarzania i analizy w HoD.expert, czyli: ● wstępne przetwarzanie danych wejściowych, a więc segmentacja i rekonstrukcja geometrii, dobór modelu krwi jako medium przepływowego i aproksymacja warunków granicznych ● rozwiązanie zadania dla przepływu nieustalonego i pulsacyjnego, płynu nieNewtonowskiego za pośrednictwem solver’a metody elementów skończonych; ● analiza wyników obliczeń i wyznaczanie wskaźników agregowanych dla oceny przepływu oraz wizualizacja 3D; realizowana jest za pośrednictwem w pełni autorskiego i oryginalnego pakietu oprogramowania THOTH AFE (Anatomy&Flow Engine). Jego implementację zrealizowano w środowisku operacyjnym systemu GNU/Linux Debian, wykorzystując obszernie możliwości przetwarzania równoległego. Jak do tej pory w skali globalnej nie istnieje narzędzie czy zestaw narzędzi software’owych o porównywalnych możliwościach i zakresie analiz. Co oczywiste, na aktualnym etapie wiedzy odnośnie roli zjawisk przepływowych w rozwoju patologii krążeniowych HoD.expert nie może pretendować do roli clinical decision support system. Nie jest jednak wykluczone, a jego twórcy mają taką nadzieję, że stanie się tak w perspektywie.