증강현실 데이터 안경을 활용한 수술 과정 - MRI 영상과 실제 수술 상황을 결합한 앱

신경외과의 혁명: 수술실 내비게이션 시스템으로 활용되는 증강현실 데이터 안경

의학은 끊임없이 발전하고 있으며, 특히 흥미로운 분야는 증강 현실(AR)을 수술실에 통합하는 것입니다. 이는 공상과학 소설이 아니라, 환자에게 더 안전하고, 더 정확하고, 더 부드러운 수술 절차를 제공할 수 있는 가능성이 있는 현실에 관한 것입니다. 특히 뇌의 복잡성으로 인해 최대한의 정밀도가 요구되는 분야인 신경외과 분야는 이러한 기술 발전의 혜택을 크게 받고 있습니다.

유망한 접근법은 자기 공명 영상 (MRI)과 같은 실시간 수술 전 이미지 데이터와 겹치는 데이터 안경을 사용하는 것입니다. 이 기술을 통해 외과의는 환자의 신체를“신체를 통해”볼 수있게하여 수술 할 지역에 대한 자세한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 종종 부피가 크고 비싸지 않은 기존의 내비게이션 시스템과 달리 AR 데이터 안경은 수술실에서 새로운 차원의 공간 방향을 열어줍니다. 이것은 코 위로 발생하는 뇌종양의 작동과 같이 수술 장에 대한 접근이 제한되는 중재와 관련이 있습니다. 최소 침습적 방법은 AR 안경에 의한 개선 된 시각화에 의해 뒷받침되며, 이는 조직 손상, 회복 시간이 짧고 합병증을 줄일 수 있습니다.

정확한 탐색의 핵심인 앱

이 혁신적인 기술의 핵심은 운영 분야의 실시간보기와 작동하기 전에 생성 된 MRI 이미지를 동기화하는 특별히 개발 된 앱입니다. 이 개발은 University Hospital Leipzig (UKL)의 신경 외과를위한 리서치 그룹의 전설과 폴리 클리닉 사이의 연구 그룹 전설과 Zittau의 Fraunhofer Institute를위한 폴리 클리닉 사이의 수년간의 연구 개발 작업의 결과입니다. 이 앱은 운영 목표의 위치를 ​​나타내는 것뿐만 아니라 최적, 즉 가장 온유 한 액세스 경로를 나타내함에 따라 외과 의사의 "GPS 시스템"역할을합니다. 이러한 형태의 내비게이션 원조는 정적 이미지 데이터와 외과 의사의 공간 상상력에 의존하는 이전 방법에 비해 상당한 개선입니다.

이 새로운 기술의 또 다른 주요 장점은 수술 기기를 내비게이션 시스템에 통합 할 수 있다는 것입니다. 악기의 위치를 ​​실시간으로 기록하고 데이터 안경에서의 표현을 정확하게 기록함으로써 외과 의사는 더 구체적이고 안전하게 이끌 수 있습니다. 앱에 의해 가능해지는이 실시간 표현은 오류의 위험을 최소화하고 외과 의사가 움직임을 정확하게 계획하고 구현할 수 있도록합니다. 또한, 대상 영역까지의 거리와 같은 중요한 추가 정보는 외과 의사의 시력 분야에 직접 표시되어 정보의 흐름을 최적화하고 빠르고 안전한 반응을 가능하게합니다. 이는 중재의 안전성을 증가시킬뿐만 아니라 수술 시간을 단축시켜 환자와 의료진의 구제를 초래합니다.

실시간 정밀 : 신경 외과의 양자 도약

연구 그룹에서 가장 놀라운 성과 중 하나는 시스템의 거의 지연이없는 운영 준비입니다. PD Dr.는“신경 외과 공간 컴퓨팅 내비게이션에서 완전히 자동화 된 등록으로 우리 팀은 전 세계 참신에 성공했다”고 말했다. habil. Fraunhofer Iwu의 연구 조교 인 Ronny Grunert는 UKL의 Research Group»Legend«의 책임자가 열정적으로보고합니다. “교정 및 등록은 1 초 이내에 완료되며 기기 위치의 실시간 감지에 대한 탐색이 준비되었습니다. 개발 된 시스템은 매우 직관적이며 GPS 지원에 매우 가깝습니다.” 이 속도와 직관은 수술실의 작업 흐름을 방해하지 않고 외과 의사에게 직관적이고 신뢰할 수있는 항해 보조금을 제공하기 위해 중요합니다.

또 다른 중요한 세부 사항은 시스템의 사용자 친구입니다. 사용자 인터페이스는 의사가 의사에 의해 개발되었으며 필수 정보의 표시로 제한되어 작동 오류를 최소화합니다. 명확한 디스플레이 로직의 예는 기기 팁의 위치를 ​​보여주고 데이터 안경에 표시되는 MRI 이미지에 완벽하게 통합되는 녹색 크로스 헤어입니다. 이 명확하고 명확한 프레젠테이션은 외과 의사가 필수품에 집중할 수 있기 때문에 운영실에서 시스템의 수용과 성공을위한 결정적인 요소입니다.

경제와 접근성 : 모든 사람을위한 혁명

기술 혁신 외에도이 프로젝트의 또 다른 중심 측면은 경제와 기술의 접근성입니다. 클리닉에 사용하기에 적합한 기존의 내비게이션 시스템은 종종 신경 외과에서 수십만 유로의 비용이 들지만 개발 그룹은 소비자 지역에 가격이있는 표준 데이터 안경에 의존합니다. Grunert는“이 안경은 신경 외과 용으로 컴퓨터 지원 내비게이션 시스템의 일부 비용이 들었습니다. 이 비용 절감은 기술을 재정적으로 강력한 건강 시스템 및 기관에 접근 할 수있을뿐만 아니라 자원이 제한된 국가 및 지역에서도 중요한 단계입니다. 이러한 기술 민주화는 정확하고 온화한 신경 외과 적 치료의 장점으로부터 이익을 얻을 수 있습니다.

악기를 차지하고 정확한 위치 결정을 가능하게하는 핸드 피스의 개발도 프로젝트의 중요한 측면입니다. 특수 마커는 Fraunhofer Iwu에서 개발되었으며, 지오메트리 및 패턴은 데이터 안경으로 인식됩니다. 이 마커는 공, 큐보이 또는 다른 몸체와 같은 다른 모양으로 발생할 수 있으며 3 차원 공간에서 악기의 위치를 ​​포착하는 역할을합니다. 플라스틱 핸드 피스는 3D 프린팅 프로세스에서 Zittau 및 Leipzig에서 제조되므로 외과 의사의 요구에 높은 유연성과 적응력을 제공합니다.

임상 실습의 방법 : 전망

해부학 적 모델에 대한 첫 번째 파일럿 코스는 2024 년 가을 UKL에서 열렸습니다. 이 단계는 기술의 임상 적용으로가는 중요한 이정표입니다. 다음 단계에서 팀은 프로토 타입 완료에 중점을두고 유럽 시장에 대한 의료 기기 규정 (의료 기기 조례)에 따라 승인 프로세스를 거쳐야합니다. 미국을위한 권한 FDA. 목표는 약 2 년 안에 환자의 시스템을 사용할 수 있다는 것입니다.

신경 외과를위한 AR 기반 내비게이션 시스템의 개발은 기술적 진보 일뿐 만 아니라 의료 실무의 패러다임 전환이기도합니다. 실시간 이미지 데이터, 정확한 기기 관리 및 경제 솔루션의 통합은 신경 외과 치료를 근본적으로 변화시키고보다 안전하고 정확하며 접근 가능하게 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. AR 데이터 안경과 같은 혁신적인 기술이 운영실의 표준의 일부인 미래의 비전은이 개발의 모든 단계에서 다가오고 있습니다. 이것은 의사와 외과 의사에게 새로운 관점을 열어 줄뿐만 아니라 특히 치료의 질이 향상되고 더 온화한 중재로 이익을 얻을 수있는 환자에게는 새로운 관점을 열어줍니다. 이 기술을 통해 신경 외과의 미래는 정밀도와 혁신이 함께하는 흥미 진진한 방향을 취했습니다.

적합:

• 독일은 확장, 증강, 가상 및 혼합 현실과 같은 XR 기술을 갖춘 'Iteration Metaverse' 솔루션의 선두주자입니다.
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