האפליקציה לניווט מרחבי נוירוכירורגי בראש מודל. הרופא המפעיל יכול לנהל בבטחה את המכשיר שלו בזכות המידע (המציאות המוגברת) הוצג בכוסות נתונים סטנדרטיות ולמזער את הסיכון לפציעה בחולים-דימוי: fraunhofer iwu
בקרוב מציאות בחדר הניתוח: משקפי נתונים סטנדרטיים ל'ניווט 'בהתערבויות נוירוכירורגיות
מהפכה בנוירוכירורגיה: משקפי נתוני מציאות מוגדלים כמערכת ניווט בחדר הניתוח
הרפואה מתקדמת בלתי ניתנת לעצירה, ותחום מרגש במיוחד הוא שילוב המציאות המוגברת (AR) לחדר הניתוח. זה לא קשור למדע בדיוני, אלא על מציאות שנמצאת בהישג יד ויש לה פוטנציאל לתכנן התערבויות כירורגיות בטוחות, מדויקות ועדינות עבור חולים. בפרט, נוירוכירורגיה, אזור הדורש את הדיוק הגבוה ביותר בגלל המורכבות של המוח, נהנה משמעותית מההתקדמות הטכנולוגית הללו.
גישה מבטיחה היא השימוש במשקפי נתונים החופפים בנתוני תמונה לפני הניתוח בזמן אמת, כגון מהדמיית תהודה מגנטית (MRI). טכנולוגיה זו מאפשרת למנתח לראות את גופו של המטופל "דרך הגוף" ובכך להשיג תובנה מפורטת יותר על האזור. בניגוד למערכות ניווט קונבנציונאליות, שלעתים קרובות הן מגושמות ויקרות, משקפי נתוני AR פותחים מימד חדש של אוריינטציה מרחבית בחדר הניתוח. זה רלוונטי במיוחד להתערבויות בהן הגישה לתחום הכירורגי מוגבלת, כמו פעולות של גידולי מוח המתרחשים על האף. השיטה הפולשנית המינימלית נתמכת על ידי הדמיה משופרת על ידי משקפי AR, מה שעלול להוביל לפגיעה ברקמות נמוכות יותר, זמני התאוששות קצרים יותר ולסיבוכים מופחתים.
האפליקציה כמפתח לניווט מדויק
ליבו של טכנולוגיה חדשנית זו הוא אפליקציה מפותחת במיוחד המסנכרנת את תמונת ה- MRI שנוצרה לפני המבצע עם התצוגה בזמן אמת של תחום ההפעלה. פיתוח זה הוא תוצאה של שנים של עבודת מחקר ופיתוח של שיתוף פעולה בין אגדת קבוצת המחקר של המרפאה לפוליקליניקה לנוירוכירורגיה של בית החולים האוניברסיטאי לייפציג (UKL) והמכון Fraunhofer לכלי מכונה ורפורמה טכנולוגית IWU בזיטאו. האפליקציה משמשת כ"מערכת GPS "עבור המנתח בכך שהיא לא רק מציינת את מיקום יעד ההפעלה, אלא גם את נתיב הגישה האופטימלי, כלומר העדין ביותר. צורה זו של עזרה בניווט היא שיפור משמעותי בהשוואה לשיטות קודמות המסתמכות על נתוני תמונה סטטיים ועל דמיונו המרחבי של המנתח.
יתרון מרכזי נוסף של טכנולוגיה חדשה זו הוא האפשרות לשלב מכשירים כירורגיים במערכת הניווט. על ידי הקלטת מדויק של מיקום המכשירים בזמן אמת וייצוגם במשקפי נתונים, המנתח יכול להוביל אותם באופן ספציפי ובטוח יותר. הייצוג האמיתי הזה, המתאפשר על ידי האפליקציה, ממזער את הסיכון לטעויות ומאפשר למנתח לתכנן וליישם את תנועותיו בדיוק. בנוסף, מידע נוסף חשוב, כגון המרחק לאזור היעד, מוצג ישירות בשדה הראייה של המנתח, שמיטב את זרימת המידע ומאפשר תגובה מהירה ובטוחה. זה לא רק מגדיל את בטיחות ההתערבות, אלא גם עשוי לקצר את זמן הניתוח, מה שמוביל להקלה עבור המטופל והצוות הרפואי.
דיוק בזמן אמת: קפיצה קוונטית בנוירוכירורגיה
אחד ההישגים המדהימים ביותר בקבוצת המחקר הוא המוכנות התפעולית כמעט ללא עיכוב של המערכת. "עם רישום אוטומטי לחלוטין בניווט המחשוב המרחבי הנוירוכירורגי, הצוות שלנו הצליח בחידוש עולמי", אמר ד"ר האביל. רוני גרונרט, עוזר המחקר ב- Fraunhofer IWU וראש קבוצת המחקר »Legend« ב- UKL, מדווח בהתלהבות. "הכיול והרישום הושלמו תוך שנייה וניווט לגילוי בזמן אמת של מיקום המכשיר מוכנים. מהירות ואינטואיציה זו הם מכריעים על מנת לא להפריע לזרימת העבודה בחדר הניתוח ולהציע למנתחים סיוע ניווט אינטואיטיבי ואמין.
פרט חשוב נוסף הוא ידידותיות המשתמש של המערכת. ממשק המשתמש פותח על ידי רופאים לרופאים ומוגבל לתצוגת המידע החיוני, אשר ממזער שגיאות הפעלה. דוגמה להיגיון התצוגה הברורה היא צולבת ירוקה המציגה את מיקום קצה המכשיר ומשולבת בצורה מושלמת בתמונת ה- MRI, המוצגת בכוסות הנתונים. מצגת ברורה וברורה זו היא גורם מכריע לקבלה והצלחת המערכת בחדר הניתוח, מכיוון שהמנתחים יכולים להתרכז ביסודות - יישום המבצע המוצלח של הפעולה.
כלכלה ונגישות: מהפכה לכולם
בנוסף לחידוש הטכני, פן מרכזי נוסף של פרויקט זה הוא הכלכלה והנגישות הנלווית של הטכנולוגיה. בעוד שמערכות ניווט קונבנציונאליות המתאימות לשימוש במרפאות עולות לרוב כמה מאות אלפי יורו בניתוחי נוירוכירורגיה, קבוצת הפיתוח מסתמכת על משקפי נתונים סטנדרטיים שמחיריהם ממוקמים באזור הצרכן. "המשקפיים הללו עולים חלק ממערכות ניווט מחשב -סיוע לניתוחי נוירוכירורגיה", מסביר גרונרט. הפחתת עלות זו היא צעד מכריע על מנת לא רק להנגיש את הטכנולוגיה למערכות ומוסדות בריאות חזקים מבחינה כלכלית, אלא גם במדינות ואזורים עם משאבים מוגבלים. דמוקרטיזציה זו של הטכנולוגיה יכולה ליהנות מהיתרונות של טיפול נוירוכירורגי מדויק ועדין.
פיתוח היד שמטפל במכשירים ומאפשר קביעת עמדתו המדויקת הוא גם היבט חשוב בפרויקט. סמנים מיוחדים פותחו ב- Fraunhofer IWU, שהגיאומטריות והדפוסים שלהם מוכרים על ידי משקפי הנתונים. סמנים אלה יכולים להתרחש בצורות שונות כמו כדורים, קובואידים או גופים אחרים ומשמשים לתפוס את מיקום המכשירים במרחב השלושה ממדי. יצירות היד הפלסטיות מיוצרות בזיטאו ובלייפציג בתהליך הדפסת התלת מימד, המאפשר גמישות גבוהה ויכולת הסתגלות לצרכי המנתחים.
הדרך לתרגול קליני: השקפה
קורס הפיילוט הראשון לאימונים במודל האנטומי התקיים בסתיו 2024 ב- UKL. שלב זה הוא אבן דרך חשובה בדרך ליישום הקליני של הטכנולוגיה. בשלב הבא, הצוות מתמקד בהשלמת האב -טיפוס, אשר אז צריך לעבור את תהליך האישור בהתאם לתקנת המכשור הרפואי (תקנת המכשיר הרפואי) לשוק האירופי או בהתאם להוראות ה- FDA של רשות הבריאות האמריקאית עבור ארה"ב. המטרה היא להיות מסוגל להשתמש במערכת על המטופל בעוד כשנתיים.
פיתוח מערכות ניווט מבוססות AR לנוירוכירורגיה היא לא רק התקדמות טכנולוגית, אלא גם שינוי פרדיגמה בפרקטיקה הרפואית. לשילוב של נתוני תמונה בזמן אמת, ניהול מכשירים מדויקים ופתרונות כלכליים יש פוטנציאל לשנות באופן מהותי את הטיפול הנוירוכירורגי ולהפוך אותם לבטוחים יותר, מדויקים ונגישים יותר. החזון של עתיד בו טכנולוגיות חדשניות כמו משקפי נתונים AR הם חלק מהתקן בחדר הניתוח מתקרב לכל שלב בפיתוח זה. זה לא רק פותח נקודות מבט חדשות לרופאים ומנתחים, אלא במיוחד עבור חולים שיכולים ליהנות משיפור איכות הטיפול והתערבויות עדינות יותר. בעזרת טכנולוגיה זו, עתיד הכירורגיה הנוירוכרתית נקט בכיוון מרגש בו הדיוק והחדשנות הולכים יד ביד.
מתאים לכך: