العمليات الجراحية باستخدام نظارات بيانات الواقع المعزز – يجمع التطبيق بين صور التصوير بالرنين المغناطيسي والحالة الجراحية الحقيقية

ثورة في جراحة الأعصاب: نظارات بيانات الواقع المعزز كنظام ملاحي في غرفة العمليات

أحد الأساليب الواعدة هو استخدام نظارات البيانات التي تغطي بيانات الصور قبل الجراحة، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، مع المجال الجراحي الحقيقي في الوقت الفعلي. تتيح هذه التقنية للجراح "رؤية جسم المريض" وبالتالي الحصول على رؤية أكثر دقة للمنطقة التي سيتم إجراء العملية عليها. وعلى النقيض من أنظمة الملاحة التقليدية، والتي غالبًا ما تكون ضخمة ومكلفة، تفتح نظارات بيانات الواقع المعزز بُعدًا جديدًا للتوجه المكاني في غرفة العمليات. وهذا مهم بشكل خاص في الإجراءات التي يكون فيها الوصول إلى المجال الجراحي محدودًا، مثل جراحات أورام المخ التي يتم إجراؤها عن طريق الأنف. يتم دعم الطريقة طفيفة التوغل من خلال تحسين الرؤية من خلال نظارات الواقع المعزز، مما قد يؤدي إلى تلف أقل للأنسجة وأوقات تعافي أقصر وتقليل المضاعفات.

النهج الواعد هو استخدام نظارات البيانات التي تتداخل في بيانات الصورة قبل الجراحة في الوقت الفعلي ، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). تمكن هذه التكنولوجيا الجراح من رؤية جسم المريض "من خلال الجسم" وبالتالي الحصول على رؤية أكثر تفصيلاً في المنطقة ليتم تشغيلها. على عكس أنظمة التنقل التقليدية ، والتي غالبًا ما تكون ضخمة ومكلفة ، تفتح نظارات البيانات بعدًا جديدًا من التوجه المكاني في غرفة العمليات. هذا مهم بشكل خاص للتدخلات التي يكون فيها الوصول إلى المجال الجراحي محدودًا ، مثل عمليات أورام الدماغ التي تحدث على الأنف. يتم دعم الطريقة الغازية الحد الأدنى من خلال تحسين التصور بواسطة نظارات AR ، والتي يمكن أن تؤدي إلى انخفاض تلف الأنسجة ، وأوقات استرداد أقصر ، ومضاعفات مخفضة.

التطبيق كمفتاح للتنقل الدقيق

إن قلب هذه التكنولوجيا المبتكرة هو تطبيق تم تطويره خصيصًا يزامن صورة التصوير بالرنين المغناطيسي الذي تم إنشاؤه قبل العملية بعرض الوقت الفعلي لحقل التشغيل. هذا التطور هو نتيجة لسنوات من أعمال البحث والتطوير للتعاون بين أسطورة مجموعة الأبحاث في العيادة و Polyclinic لجراحة الأعصاب في مستشفى Leipzig (UKL) ومعهد Fraunhofer للأدوات الآلية وإصلاح تكنولوجيا IWU في Zittau. يعمل التطبيق بمثابة "نظام GPS" للجراح ليس فقط من خلال الإشارة إلى موضع هدف التشغيل ، ولكن أيضًا مسار الوصول الأمثل ، أي اللطف. يعد هذا الشكل من المساعدات الملاحة تحسنًا كبيرًا مقارنة بالطرق السابقة التي تعتمد على بيانات الصورة الثابتة والخيال المكاني للجراح.

ميزة رئيسية أخرى لهذه التكنولوجيا الجديدة هي إمكانية دمج الأدوات الجراحية في نظام الملاحة. من خلال تسجيل موقع الأدوات في الوقت الفعلي وتمثيلها في نظارات البيانات ، يمكن للجراح أن يقودهم بشكل أكثر تحديداً وأمانًا. يقلل هذا التمثيل الحقيقي ، الذي أصبح ممكنًا من خلال التطبيق ، من خطر الأخطاء ويمكّن الجراح من تخطيط وتنفيذ تحركاته بدقة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم عرض معلومات إضافية مهمة ، مثل المسافة إلى المنطقة المستهدفة ، مباشرة في مجال الرؤية للجراح ، والذي يحسن تدفق المعلومات ويمكّن رد فعل سريع وآمن. هذا لا يزيد من سلامة التدخل فحسب ، بل يقلل أيضًا من وقت التشغيل ، مما يؤدي إلى تخفيف المريض والموظفين الطبيين.

الدقة في الوقت الفعلي: قفزة كمية في جراحة الأعصاب

واحدة من أبرز الإنجازات في مجموعة الأبحاث هي الاستعداد التشغيلي الخالي من التأخير للنظام. وقال د. د. هابل. Ronny Grunert ، مساعد الباحث في Fraunhofer Iwu ورئيس مجموعة الأبحاث »Legend« في UKL ، تقارير بحماس. "إن المعايرة والتسجيل مكتمل في غضون ثانية ، كما أن التنقل إلى الكشف في الوقت الفعلي لموقف الأداة جاهز للذهاب. النظام المتقدم بديهي للغاية ويقترب من استخدام مساعدة GPS. هذه السرعة والحدس أمران ضروريان لعدم إزعاج تدفق العمل في غرفة العمليات وتوفر للجراحين مساعدة تنقل بديهية وموثوقة.

التفاصيل المهمة الأخرى هي -تردية المستخدم للنظام. تم تطوير واجهة المستخدم من قبل الأطباء للأطباء وتقتصر على عرض المعلومات الأساسية ، مما يقلل من أخطاء التشغيل. مثال على منطق العرض الواضح هو مشترك أخضر يوضح موضع طرف الأداة ويتم دمجه تمامًا في صورة التصوير بالرنين المغناطيسي ، والذي يظهر في نظارات البيانات. هذا العرض التقديمي الواضح والواضح هو عامل حاسم لقبول ونجاح النظام في غرفة العمليات ، حيث يمكن للجراحين التركيز على الأساسيات - التنفيذ الناجح للعملية.

الاقتصاد وسهولة الوصول: ثورة للجميع

بالإضافة إلى الابتكار التقني ، هناك جانب مركزي آخر من هذا المشروع وهو الاقتصاد وإمكانية الوصول المرتبطة بالتكنولوجيا. في حين أن أنظمة الملاحة التقليدية المناسبة للاستخدام في العيادات غالباً ما تكلف عدة مئات الآلاف من يورو في جراحة الجراحة العصبية ، فإن مجموعة التطوير تعتمد على نظارات البيانات القياسية التي تقع أسعارها في منطقة المستهلك. "تكلف هذه النظارات جزءًا صغيرًا من أنظمة الملاحة التي تعمل بالكمبيوتر لجراحة الأعصاب" ، يوضح Grunert. يعد تخفيض التكاليف هذا خطوة حاسمة من أجل ليس فقط جعل التكنولوجيا في متناول النظم والمؤسسات الصحية القوية مالياً ، ولكن أيضًا في البلدان والمناطق ذات الموارد المحدودة. يمكن أن يستفيد هذا الديمقراطية للتكنولوجيا من مزايا العلاج الجراحي العصبي الدقيق واللطيف.

يعد تطوير المسامي الذي يأخذ الأدوات ويمكّن تحديد موقعه الدقيق جانبًا مهمًا للمشروع. تم تطوير علامات خاصة في Fraunhofer IWU ، حيث يتم التعرف على الهندسة والأنماط من قبل نظارات البيانات. يمكن أن تحدث هذه العلامات في أشكال مختلفة مثل الكرات أو المكعبات أو الأجسام الأخرى وتعمل على التقاط موقف الأدوات في الفضاء ثلاثي الأبعاد. يتم تصنيع المسامين البلاستيكية في Zittau و Leipzig في عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، والتي تتيح المرونة العالية والقدرة على التكيف مع احتياجات الجراحين.

الطريق إلى الممارسة السريرية: نظرة مستقبلية

تم إجراء أول دورة تجريبية للتدريب على النموذج التشريحي في خريف عام 2024 في UKL. هذه الخطوة هي علامة فارقة مهمة في الطريق إلى التطبيق السريري للتكنولوجيا. في الخطوة التالية ، يركز الفريق على الانتهاء من النموذج الأولي ، والذي يجب أن يمر بعد ذلك بعملية الموافقة وفقًا لتنظيم الأجهزة الطبية (مرسوم الجهاز الطبي) للسوق الأوروبي أو وفقًا لأحكام الصحة الأمريكية سلطة إدارة الأغذية والعقاقير للولايات المتحدة الأمريكية. الهدف هو أن تكون قادرًا على استخدام النظام على المريض في غضون عامين تقريبًا.

إن تطور أنظمة الملاحة القائمة على AR لجراحة الأعصاب ليس فقط تقدمًا تكنولوجيًا ، ولكن أيضًا تحول في الممارسة الطبية. إن دمج بيانات الصور في الوقت الفعلي وإدارة الأدوات الدقيقة والحلول الاقتصادية لديه القدرة على تغيير العلاج العصبي بشكل أساسي وجعلها أكثر أمانًا ودقة ويمكن الوصول إليها. إن رؤية المستقبل الذي تقترب فيه التقنيات المبتكرة مثل نظارات بيانات AR من المعيار في غرفة العمليات مع كل خطوة من خطوات هذا التطور. هذا لا يفتح وجهات نظر جديدة للأطباء والجراحين فحسب ، بل بشكل خاص للمرضى الذين يمكنهم الاستفادة من جودة العلاج المحسنة والتدخلات اللطيفة. مع هذه التكنولوجيا ، اتخذ مستقبل جراحة الجراحة العصبية اتجاهًا مثيرًا يسير فيه الدقة والابتكار جنبًا إلى جنب.

مناسب ل:

• ألمانيا هي الرائدة هنا: حلول "Iteration Metaverse" مع تقنيات XR مثل الواقع الممتد والمعزز والافتراضي والمختلط
• الواقع المعزز والافتراضي – إلى بعد جديد