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 tumpang tindih dalam data gambar pra operasi waktu nyata, seperti dari magnetic resonance imaging (MRI). Teknologi ini memungkinkan ahli bedah untuk melihat tubuh pasien “melalui tubuh” dan dengan demikian mendapatkan wawasan yang lebih rinci tentang wilayah yang akan dioperasikan. Berbeda dengan sistem navigasi konvensional, yang seringkali besar dan mahal, kacamata data AR membuka dimensi baru orientasi spasial di ruang operasi. Ini sangat relevan untuk intervensi di mana akses ke bidang bedah terbatas, seperti operasi tumor otak yang terjadi di atas hidung. Metode invasif minimal didukung oleh visualisasi yang ditingkatkan oleh kacamata AR, yang berpotensi menyebabkan kerusakan jaringan yang lebih rendah, waktu pemulihan yang lebih pendek 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 real-time dari bidang operasi. Perkembangan ini adalah hasil dari pekerjaan penelitian dan pengembangan kolaborasi antara kelompok penelitian legenda klinik dan poliklinik untuk bedah saraf rumah sakit universitas Leipzig (UKL) dan Institut Fraunhofer untuk peralatan mesin dan teknologi reformasi IWU di Zittau. Aplikasi ini bertindak sebagai "sistem GPS" untuk ahli bedah dengan tidak hanya menunjukkan posisi tujuan operasi, tetapi juga jalur akses yang optimal, yaitu yang paling lembut. Bentuk bantuan navigasi ini merupakan peningkatan yang signifikan dibandingkan dengan metode sebelumnya yang mengandalkan data gambar statis dan imajinasi spasial ahli bedah.

Keuntungan utama lain dari teknologi baru ini adalah kemungkinan mengintegrasikan instrumen bedah ke dalam sistem navigasi. Dengan tepat merekam posisi instrumen secara real time dan perwakilannya dalam kacamata data, ahli bedah dapat menuntun mereka lebih spesifik dan aman. Representasi waktu nyata ini, yang dimungkinkan oleh aplikasi, meminimalkan risiko kesalahan dan memungkinkan ahli bedah untuk merencanakan dan mengimplementasikan pergerakannya secara tepat. Selain itu, informasi tambahan penting, seperti jarak ke area target, ditampilkan langsung di bidang penglihatan ahli bedah, yang mengoptimalkan aliran informasi dan memungkinkan reaksi yang cepat dan aman. Ini tidak hanya meningkatkan keamanan intervensi, tetapi juga berpotensi memperpendek waktu operasi, yang mengarah pada bantuan bagi pasien dan staf medis.

Presisi dalam waktu nyata: lompatan kuantum di bedah saraf

Salah satu pencapaian paling luar biasa dalam kelompok penelitian adalah kesiapan operasional sistem yang hampir sama -sama. "Dengan pendaftaran sepenuhnya otomatis di navigasi komputasi spasial bedah saraf, tim kami telah berhasil dalam hal baru di seluruh dunia," kata PD Dr. Keabadian. Ronny Grunert, asisten peneliti di Fraunhofer Iwu dan Kepala Kelompok Penelitian »Legenda« di UKL, melaporkan dengan antusias. “Kalibrasi dan pendaftaran selesai dalam satu detik dan navigasi untuk deteksi waktu nyata dari posisi instrumen siap untuk digunakan. Sistem yang dikembangkan sangat intuitif dan sangat dekat dengan penggunaan bantuan GPS. ” Kecepatan dan intuisi ini sangat penting agar tidak mengganggu aliran kerja di ruang operasi dan menawarkan bedah bantuan navigasi yang intuitif dan andal.

Detail penting lainnya adalah pengguna -keramahan sistem. Antarmuka pengguna dikembangkan oleh dokter untuk dokter dan terbatas pada tampilan informasi penting, yang meminimalkan kesalahan operasi. Contoh logika tampilan yang jelas adalah crosshair hijau yang menunjukkan posisi ujung instrumen dan diintegrasikan dengan sempurna ke dalam gambar MRI, yang ditunjukkan pada kacamata data. Presentasi yang jelas dan jelas ini merupakan faktor penentu untuk penerimaan dan keberhasilan sistem di ruang operasi, karena ahli bedah dapat berkonsentrasi pada hal -hal penting - keberhasilan implementasi operasi.

Ekonomi dan aksesibilitas: Revolusi untuk semua orang

Selain inovasi teknis, aspek sentral lain dari proyek ini adalah ekonomi dan aksesibilitas yang terkait dari teknologi. Sementara sistem navigasi konvensional yang cocok untuk digunakan di klinik sering menelan biaya beberapa ratus ribu euro di bedah saraf, kelompok pengembangan bergantung pada kacamata data standar yang harganya terletak di area konsumen. "Kacamata ini menghabiskan sebagian kecil dari sistem navigasi yang dibagikan komputer untuk bedah saraf," jelas Grunert. Pengurangan biaya ini adalah langkah penting untuk tidak hanya membuat teknologi dapat diakses oleh sistem dan institusi kesehatan yang kuat secara finansial, tetapi juga di negara -negara dan wilayah dengan sumber daya yang terbatas. Demokratisasi teknologi ini dapat mengambil manfaat dari keunggulan perawatan bedah saraf yang tepat dan lembut.

Pengembangan handpiece yang mengambil instrumen dan memungkinkan penentuan posisi yang tepat juga merupakan aspek penting dari proyek. Penanda khusus dikembangkan di Fraunhofer IWU, geometri dan pola yang dikenali oleh kacamata data. Penanda ini dapat terjadi dalam bentuk yang berbeda seperti bola, kubus atau badan lain dan berfungsi untuk menangkap posisi instrumen dalam ruang tiga dimensi. Handpieces plastik diproduksi di Zittau dan Leipzig dalam proses pencetakan 3D, yang memungkinkan fleksibilitas tinggi dan kemampuan beradaptasi dengan kebutuhan ahli bedah.

Cara menuju Praktek Klinis: Pandangan

Kursus pilot pertama untuk pelatihan tentang model anatomi berlangsung di musim gugur 2024 di UKL. Langkah ini merupakan tonggak penting dalam perjalanan menuju aplikasi klinis teknologi. Pada langkah berikutnya, tim berfokus pada penyelesaian prototipe, yang kemudian harus melalui proses persetujuan sesuai dengan Peraturan Perangkat Medis (Ordonansi Perangkat Medis) untuk Pasar Eropa atau sesuai dengan ketentuan Kesehatan Amerika Otoritas FDA untuk Amerika Serikat. Tujuannya adalah untuk dapat menggunakan sistem pada pasien dalam waktu sekitar dua tahun.

Pengembangan sistem navigasi berbasis AR untuk bedah saraf tidak hanya kemajuan teknologi, tetapi juga perubahan paradigma dalam praktik medis. Integrasi data gambar real-time, manajemen instrumen yang tepat dan solusi ekonomi memiliki potensi untuk secara fundamental mengubah perlakuan bedah saraf dan untuk membuatnya lebih aman, tepat dan dapat diakses. Visi masa depan di mana teknologi inovatif seperti kacamata data AR adalah bagian dari standar di ruang operasi semakin dekat dengan setiap langkah pengembangan ini. Ini tidak hanya membuka perspektif baru untuk dokter dan ahli bedah, tetapi terutama untuk pasien yang dapat mengambil manfaat dari peningkatan kualitas perawatan dan intervensi yang lebih lembut. Dengan teknologi ini, masa depan bedah saraf telah mengambil arah yang menarik di mana ketepatan 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