האפליקציה לניווט מרחבי נוירוכירורגי על ראש דגם. הודות למידע אמיתי ומציאות רבודה המוצג במשקפיים חכמים סטנדרטיים, המנתח יכול לכוון את המכשיר שלו בבטחה ולמזער את הסיכון לפגיעה במטופלים – תמונה: Fraunhofer IWU
בקרוב מציאות בחדר הניתוח: משקפי נתונים סטנדרטיים ל"ניווט" במהלך הליכים נוירוכירורגיים
מהפכה בנוירוכירורגיה: משקפי נתונים מבוססי מציאות רבודה כמערכת ניווט בחדר הניתוח
הרפואה מתקדמת ללא הרף, ותחום מרגש במיוחד הוא שילוב מציאות רבודה (AR) בחדר הניתוח. זה לא מדע בדיוני, אלא מציאות שהופכת מוחשית יותר ויותר ובעלת פוטנציאל להפוך הליכים כירורגיים לבטוחים יותר, מדויקים יותר ופחות פולשניים עבור מטופלים. נוירוכירורגיה, בפרט, תחום הדורש דיוק מרבי בשל מורכבות המוח, נהנית משמעותית מהתקדמות טכנולוגית זו.
גישה מבטיחה היא השימוש במשקפיים חכמים המציגים נתוני תמונה טרום ניתוחיים, כגון מדימות תהודה מגנטית (MRI), על גבי שדה הניתוח בפועל בזמן אמת. טכנולוגיה זו מאפשרת למנתח "לראות" באופן וירטואלי דרך גוף המטופל, ובכך לקבל תמונה מדויקת יותר של האזור המיועד לניתוח. בניגוד למערכות ניווט קונבנציונליות, שלעתים קרובות הן מגושמות ויקרות, משקפי מציאות רבודה חכמים פותחים מימד חדש של התמצאות מרחבית בחדר הניתוח. זה רלוונטי במיוחד עבור פרוצדורות שבהן הגישה לשדה הניתוח מוגבלת, כגון הסרת גידול במוח דרך האף. הטכניקה הזעיר-פולשנית נתמכת על ידי הוויזואליזציה המשופרת שמספקים משקפי המציאות הרבודה, מה שעשוי להוביל לפחות נזק לרקמות, זמני החלמה קצרים יותר והפחתת סיבוכים.
האפליקציה כמפתח לניווט מדויק
בלב הטכנולוגיה החדשנית הזו נמצאת אפליקציה שפותחה במיוחד, אשר מסנכרנת את תמונת ה-MRI שנרכשה לפני הניתוח עם תצוגה בזמן אמת של שדה הניתוח. פיתוח זה הוא תוצאה של שנים של מחקר ופיתוח בשיתוף פעולה בין קבוצת המחקר LEGEND במחלקה לנוירוכירורגיה בבית החולים האוניברסיטאי לייפציג (UKL) לבין מכון פראונהופר לכלי עבודה מכניים וטכנולוגיית עיצוב IWU בציטאו. האפליקציה מתפקדת למעשה כ"מערכת GPS" עבור המנתח, המציגה לא רק את מיקום מטרת הניתוח אלא גם את נתיב הגישה האופטימלי, כלומר הפחות פולשני. סוג זה של סיוע ניווט מייצג שיפור משמעותי לעומת שיטות קודמות שהסתמכו על נתוני תמונה סטטיים והיגיון מרחבי של המנתח.
יתרון משמעותי נוסף של טכנולוגיה חדשה זו הוא היכולת לשלב מכשירים כירורגיים במערכת הניווט. על ידי מעקב מדויק אחר מיקומם של המכשירים בזמן אמת והצגתם במשקפיים חכמים, המנתח יכול להדריך אותם בדיוק ובבטיחות גדולים אף יותר. תצוגה זו בזמן אמת, המופעלת על ידי האפליקציה, ממזערת את הסיכון לטעויות ומאפשרת למנתח לתכנן ולבצע תנועות בדיוק מדויק. יתר על כן, מידע נוסף חיוני, כגון המרחק לאזור המטרה, מוצג ישירות בשדה הראייה של המנתח, מה שממטב את זרימת המידע ומאפשר תגובה מהירה ובטוחה. זה לא רק מגביר את בטיחות ההליך אלא גם מקצר באופן פוטנציאלי את זמן הניתוח, ובכך מקל על העומס הן על המטופל והן על הצוות הרפואי.
דיוק בזמן אמת: קפיצת מדרגה בנוירוכירורגיה
אחד ההישגים הבולטים ביותר של קבוצת המחקר הוא מוכנות המערכת להפעלה כמעט מיידית. "הצוות שלנו השיג תוצאה ראשונה עולמית עם רישום אוטומטי לחלוטין לניווט מחשוב מרחבי נוירוכירורגי", מדווח בהתלהבות ד"ר האביל רוני גרונרט, עמית מחקר ב-Fraunhofer IWU וראש קבוצת המחקר "Legend" ב-UKL. "הכיול והרישום הושלמו תוך שנייה, והניווט לגילוי מיקום מכשירים בזמן אמת מוכן לשימוש. המערכת שפותחה אינטואיטיבית מאוד לשימוש ודומה מאוד לסיוע GPS." מהירות ואינטואיטיביות אלו הן קריטיות לשמירה על זרימת העבודה בחדר הניתוח ולמתן למנתחים עזר ניווט אינטואיטיבי ואמין.
פרט חשוב נוסף הוא קלות המשתמש של המערכת. ממשק המשתמש פותח על ידי רופאים עבור רופאים ומוגבל להצגת מידע חיוני, ובכך ממזער שגיאות תפעול. דוגמה להיגיון התצוגה הברור הוא צלב ירוק המציין את מיקום קצה המכשיר ומשולב בצורה מושלמת בתמונת ה-MRI המוצגת במשקפיים החכמים. הצגה ברורה ותמציתית זו היא גורם מכריע לקבלת המערכת ולהצלחתה בחדר הניתוח, שכן היא מאפשרת למנתחים להתמקד במה שחשוב ביותר - ביצוע מוצלח של הניתוח.
יעילות ונגישות: מהפכה לכולם
בנוסף לחדשנות הטכנית, היבט מרכזי נוסף של פרויקט זה הוא הכדאיות הכלכלית והנגישות הנובעת מכך של הטכנולוגיה. בעוד שמערכות ניווט קונבנציונליות המתאימות לשימוש בבתי חולים עולות לעתים קרובות כמה מאות אלפי יורו בנוירוכירורגיה, קבוצת הפיתוח מתמקדת במשקפיים חכמים סטנדרטיים במחירים צרכניים. "משקפיים אלה עולים חלקיק ממערכות ניווט בעזרת מחשב לנוירוכירורגיה", מסביר גרונרט. הפחתת עלויות זו היא צעד מכריע בהנגשת הטכנולוגיה לא רק למערכות ומוסדות בריאות ממומנים היטב, אלא גם למדינות ואזורים עם משאבים מוגבלים. דמוקרטיזציה זו של הטכנולוגיה תאפשר ליותר חולים ליהנות מטיפול נוירוכירורגי מדויק ומינימלי פולשני.
פיתוח ידית המכשירים, המחזיקה את המכשירים ומאפשרת את מיקומם המדויק, הוא גם היבט מרכזי בפרויקט. באוניברסיטת פראונהופר, פותחו סמנים מיוחדים שהגיאומטריות והדוגמאות שלהם מזוהות על ידי משקפיים חכמים. סמנים אלה יכולים ללבוש צורות שונות, כגון כדורים, קוביות או צורות אחרות, ומשמשים לקביעת מיקום המכשירים במרחב תלת-ממדי. ידיות הפלסטיק מיוצרות באמצעות הדפסה תלת-ממדית בציטאו ולייפציג, מה שמאפשר רמה גבוהה של גמישות והתאמה לצורכי המנתחים.
הדרך לפרקטיקה קלינית: מבט מקיף
קורס הפיילוט הראשון להכשרה על המודל האנטומי התקיים בבית החולים האוניברסיטאי לייפציג (UKL) בסתיו 2024. שלב זה הוא אבן דרך חשובה בדרך ליישום קליני של הטכנולוגיה. המוקד הבא של הצוות הוא השלמת האב טיפוס, אשר לאחר מכן יצטרך לעבור את תהליך האישור בהתאם לתקנות המכשור הרפואי (MDR) עבור השוק האירופי ולתקנות של מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) עבור ארה"ב. המטרה היא להיות מסוגלים להשתמש במערכת על חולים בעוד כשנתיים.
פיתוח מערכות ניווט מבוססות מציאות רבודה (AR) עבור נוירוכירורגיה הוא לא רק התקדמות טכנולוגית, אלא גם שינוי פרדיגמה בפרקטיקה הרפואית. שילוב נתוני תמונה בזמן אמת, הנחיית מכשירים מדויקת ופתרונות חסכוניים טומן בחובו פוטנציאל לשנות באופן מהותי את הטיפול הנוירוכירורגי, ולהפוך אותו לבטוח יותר, מדויק יותר ונגיש יותר. עם כל שלב בפיתוח זה, החזון של עתיד שבו טכנולוגיות חדשניות כמו משקפי מציאות רבודה (AR) יהיו סטנדרט בחדר הניתוח מתקרב. זה פותח נקודות מבט חדשות לא רק עבור רופאים ומנתחים, אלא, מעל הכל, עבור מטופלים, שיכולים ליהנות משיפור באיכות הטיפול ומפרוצדורות פחות פולשניות. בעזרת טכנולוגיה זו, עתיד הנוירוכירורגיה לקח כיוון מרגש, שבו דיוק וחדשנות הולכים יד ביד.
מתאים לכך: