Prosedur bedah dengan kacamata data augmented reality – Aplikasi ini menggabungkan gambar MRI dengan situasi bedah nyata

Revolusi dalam bedah saraf: Kacamata data augmented reality sebagai sistem navigasi di ruang operasi

Kedokteran mengalami kemajuan yang tak terelakkan, dan bidang yang sangat menarik adalah integrasi augmented reality (AR) ke dalam ruang operasi. Ini bukan tentang fiksi ilmiah, namun tentang kenyataan yang dapat dijangkau dan berpotensi membuat prosedur pembedahan lebih aman, tepat, dan lembut bagi pasien. Bedah saraf khususnya, bidang yang memerlukan ketelitian maksimum karena kompleksitas otak, mendapat manfaat yang signifikan dari kemajuan teknologi ini.

Pendekatan yang menjanjikan adalah penggunaan kacamata data yang melapisi data gambar pra operasi, seperti dari magnetic resonance imaging (MRI), dengan bidang bedah nyata secara real time. Teknologi ini memungkinkan ahli bedah untuk “melihat ke seluruh tubuh pasien” sehingga memperoleh gambaran yang lebih tepat mengenai area yang akan dioperasi. Berbeda dengan sistem navigasi konvensional, yang seringkali berukuran besar dan mahal, kacamata data AR membuka dimensi baru dalam orientasi spasial di ruang operasi. Hal ini sangat relevan dalam prosedur dimana akses ke bidang bedah terbatas, seperti operasi tumor otak yang dilakukan melalui hidung. Metode invasif minimal didukung dengan peningkatan visualisasi melalui kacamata AR, sehingga berpotensi mengurangi kerusakan jaringan, waktu pemulihan lebih singkat, dan mengurangi komplikasi.

Aplikasi sebagai kunci navigasi yang tepat

Inti dari teknologi inovatif ini adalah aplikasi yang dikembangkan secara khusus yang menyinkronkan gambar MRI yang dibuat sebelum operasi dengan tampilan bidang bedah secara real-time. Perkembangan ini adalah hasil penelitian dan pengembangan selama bertahun-tahun dalam kolaborasi antara kelompok penelitian LEGEND di Klinik dan Poliklinik Bedah Saraf di Rumah Sakit Universitas Leipzig (UKL) dan Institut Fraunhofer untuk Peralatan Mesin dan Teknologi Pembentuk IWU di Zittau. Aplikasi ini bertindak sebagai “sistem GPS” bagi ahli bedah, tidak hanya menunjukkan kepadanya posisi target pembedahan, namun juga rute akses yang optimal, yaitu paling lembut. Bentuk bantuan navigasi ini merupakan kemajuan yang signifikan dibandingkan metode sebelumnya yang mengandalkan data gambar statis dan imajinasi spasial ahli bedah.

Keuntungan signifikan lainnya dari teknologi baru ini adalah kemampuan untuk mengintegrasikan instrumen bedah ke dalam sistem navigasi. Dengan mencatat secara tepat posisi instrumen secara real time dan menampilkannya dalam kacamata data, dokter bedah dapat memandu instrumen dengan lebih tepat dan aman. Visualisasi waktu nyata ini, yang diaktifkan oleh aplikasi, meminimalkan risiko kesalahan dan memungkinkan ahli bedah merencanakan dan menerapkan gerakannya dengan tepat. Selain itu, informasi tambahan penting, seperti jarak ke area target, ditampilkan langsung di bidang pandang dokter bedah, mengoptimalkan aliran informasi dan memungkinkan reaksi yang cepat dan aman. Hal ini tidak hanya meningkatkan keamanan prosedur, namun juga berpotensi mempersingkat waktu operasi, sehingga mengurangi beban pasien dan staf medis.

Presisi dalam Waktu Nyata: Lompatan Kuantum dalam Bedah Saraf

Salah satu pencapaian paling menonjol dari kelompok riset ini adalah kesiapan operasional sistem yang hampir seketika. “Tim kami telah mencapai pencapaian pertama di dunia dengan registrasi otomatis untuk navigasi komputasi spasial bedah saraf,” kata PD Dr. mampu. Ronny Grunert, rekan peneliti di Fraunhofer IWU dan kepala kelompok penelitian “Legenda” di UKL, melaporkan dengan antusias. “Kalibrasi dan registrasi selesai dalam hitungan detik dan navigasi untuk deteksi posisi instrumen secara real-time siap dimulai. Sistem yang dikembangkan sangat intuitif untuk digunakan dan hampir menggunakan bantuan GPS.” Kecepatan dan intuisi ini sangat penting agar tidak mengganggu alur kerja di ruang operasi dan untuk menawarkan bantuan navigasi yang intuitif dan andal kepada ahli bedah.

Detail penting lainnya adalah kemudahan penggunaan sistem. Antarmuka pengguna dikembangkan oleh profesional medis untuk profesional medis dan dibatasi untuk menampilkan informasi penting, sehingga meminimalkan kesalahan pengoperasian. Contoh logika tampilan jernih adalah garis bidik hijau yang menunjukkan posisi ujung instrumen dan terintegrasi sempurna ke dalam gambar MRI yang ditampilkan di kacamata pintar. Presentasi yang jelas dan ringkas ini merupakan faktor penentu penerimaan dan keberhasilan sistem di ruang operasi, karena ahli bedah dapat berkonsentrasi pada hal yang penting - keberhasilan pelaksanaan operasi.

Ekonomi dan Aksesibilitas: Sebuah Revolusi untuk Semua

Selain inovasi teknis, aspek penting lainnya dari proyek ini adalah kelayakan ekonomi dan aksesibilitas teknologi yang terkait. Meskipun sistem navigasi konvensional dalam bedah saraf yang cocok untuk digunakan di klinik sering kali menelan biaya beberapa ratus ribu euro, kelompok pengembang bergantung pada kacamata data standar yang harganya sesuai dengan sektor konsumen. “Kacamata ini harganya lebih murah dibandingkan biaya sistem navigasi berbantuan komputer untuk bedah saraf,” jelas Grunert. Pengurangan biaya ini merupakan langkah penting dalam menjadikan teknologi ini dapat diakses tidak hanya oleh sistem dan institusi kesehatan yang memiliki dana besar, namun juga oleh negara dan wilayah dengan sumber daya terbatas. Demokratisasi teknologi ini berarti semakin banyak pasien yang dapat memperoleh manfaat dari perawatan bedah saraf yang tepat dan lembut.

Pengembangan alat genggam yang memegang instrumen dan memungkinkan penempatannya secara tepat juga merupakan aspek penting dari proyek ini. Penanda khusus dikembangkan di Fraunhofer IWU, yang geometri dan polanya dikenali oleh kacamata data. Penanda ini bisa berbentuk berbeda seperti bola, balok, atau benda lain dan digunakan untuk mencatat posisi instrumen dalam ruang tiga dimensi. Handpiece plastik diproduksi di Zittau dan Leipzig menggunakan pencetakan 3D, yang memungkinkan tingkat fleksibilitas dan kemampuan beradaptasi yang tinggi terhadap kebutuhan ahli bedah.

Jalan Menuju Praktek Klinis: Sebuah Pandangan

Kursus percontohan pertama untuk pelatihan model anatomi berlangsung di UKL pada musim gugur 2024. Langkah ini merupakan tonggak penting menuju penerapan klinis teknologi ini. Tahap selanjutnya tim fokus menyelesaikan prototype yang kemudian harus melalui proses persetujuan sesuai dengan Medical Device Regulation untuk pasar Eropa atau sesuai dengan regulasi American Food and Drug Administration (FDA) untuk Amerika Serikat. Tujuannya adalah agar sistem ini dapat digunakan pada pasien dalam waktu sekitar dua tahun.

Perkembangan sistem navigasi bedah saraf yang didukung AR tidak hanya merupakan kemajuan teknologi, tetapi juga perubahan paradigma dalam praktik medis. Integrasi data gambar real-time, panduan instrumen yang tepat, dan solusi ekonomis berpotensi mengubah perawatan bedah saraf secara mendasar, menjadikannya lebih aman, tepat, dan mudah diakses. Visi masa depan di mana teknologi inovatif seperti kacamata data AR menjadi standar di ruang operasi semakin dekat dengan setiap langkah perkembangan ini. Hal ini tidak hanya membuka perspektif baru bagi dokter dan ahli bedah, namun terutama bagi pasien, yang dapat memperoleh manfaat dari peningkatan kualitas perawatan dan prosedur yang lebih lembut. Masa depan bedah saraf telah mengambil arah yang menarik dengan teknologi ini, dimana presisi dan inovasi berjalan seiring.

Cocok untuk:

• Jerman adalah pemimpin dalam hal ini: solusi 'Iteration Metaverse' dengan teknologi XR seperti extended, augmented, virtual, dan mixed reality
• Augmented reality dan virtual reality – ke dalam dimensi baru