O aplicativo para navegação espacial neurocirúrgica em uma cabeça de modelo. Graças às informações reais e virtualmente aprimoradas (realidade aumentada) visualizadas em óculos de dados padrão, o médico operador pode guiar seu instrumento com segurança e minimizar o risco de lesões aos pacientes - Imagem: Fraunhofer IWU
Em breve uma realidade na sala de cirurgia: óculos de dados padrão para 'navegação' durante procedimentos neurocirúrgicos
Revolução na neurocirurgia: óculos de dados de realidade aumentada como sistema de navegação na sala de cirurgia
Uma abordagem promissora é o uso de óculos de dados que sobrepõem dados de imagens pré-operatórias, como imagens de ressonância magnética (RM), com o campo cirúrgico real em tempo real. Essa tecnologia permite ao cirurgião “ver através do corpo do paciente” e assim obter uma visão mais precisa da região a ser operada. Em contraste com os sistemas de navegação convencionais, que muitas vezes são volumosos e caros, os óculos de dados AR abrem uma nova dimensão de orientação espacial na sala de cirurgia. Isto é particularmente relevante em procedimentos onde o acesso ao campo cirúrgico é limitado, como cirurgias de tumores cerebrais realizadas através do nariz. O método minimamente invasivo é apoiado por uma melhor visualização através de óculos AR, resultando potencialmente em menos danos aos tecidos, tempos de recuperação mais curtos e complicações reduzidas.
Uma abordagem promissora é o uso de óculos de dados que se sobrepõem aos dados de imagem pré -operatória em tempo real, como a ressonância magnética (RM). Essa tecnologia permite que o cirurgião veja o corpo do paciente "através do corpo" e, assim, obtenha uma visão mais detalhada da região a ser operada. Em contraste com os sistemas de navegação convencionais, que geralmente são volumosos e caros, os óculos de dados de AR abrem uma nova dimensão da orientação espacial na sala de operações. Isso é particularmente relevante para intervenções nas quais o acesso ao campo cirúrgico é limitado, como as operações de tumores cerebrais que ocorrem sobre o nariz. O método minimamente invasivo é suportado pela visualização aprimorada por óculos AR, que pode potencialmente levar a danos causados pelo tecido, tempos de recuperação mais curtos e complicações reduzidas.
O aplicativo como a chave para a navegação precisa
O coração dessa tecnologia inovadora é um aplicativo especialmente desenvolvido que sincroniza a imagem de ressonância magnética criada antes da operação com a visão em tempo real do campo operacional. Esse desenvolvimento é o resultado de anos de pesquisa e desenvolvimento de colaboração entre o grupo de pesquisa Legend of the Clinic e a policlínica para a neurocirurgia do Hospital Universitário Leipzig (UKL) e o Instituto Fraunhofer de Máquinas -Ferramentas e a Tecnologia de Reforma IWU em Zittau. O aplicativo atua como um "sistema GPS" para o cirurgião, não apenas indicando a posição da meta operacional, mas também o caminho ideal, ou seja, mais gentil, de acesso. Essa forma de auxílio à navegação é uma melhora significativa em comparação com os métodos anteriores que dependem de dados estáticos da imagem e da imaginação espacial do cirurgião.
Outra grande vantagem dessa nova tecnologia é a possibilidade de integrar instrumentos cirúrgicos no sistema de navegação. Ao gravar com precisão a posição dos instrumentos em tempo real e sua representação nos vidros de dados, o cirurgião pode liderá -los de maneira ainda mais específica e segura. Essa representação real de tempo, que é possível pelo aplicativo, minimiza o risco de erros e permite que o cirurgião planeje e implemente seus movimentos com precisão. Além disso, informações adicionais importantes, como a distância da área de destino, são mostradas diretamente no campo de visão do cirurgião, que otimiza o fluxo de informações e permite uma reação rápida e segura. Isso não apenas aumenta a segurança da intervenção, mas também potencialmente reduz o tempo de operação, o que leva a alívio para o paciente e a equipe médica.
Precisão em tempo real: um salto quântico na neurocirurgia
Uma das conquistas mais notáveis do grupo de pesquisa é a prontidão operacional quase sem atraso do sistema. "Com um registro totalmente automatizado na navegação de computação espacial neurocirúrgica, nossa equipe conseguiu uma novidade mundial", disse PD Dr. Habil. Ronny Grunert, assistente de pesquisa de Fraunhofer Iwu e chefe do grupo de pesquisa »lenda« no UKL, relata com entusiasmo. “A calibração e o registro estão completos dentro de uma segunda e a navegação para a detecção em tempo real da posição do instrumento está pronta para ser lançada. O sistema desenvolvido é muito intuitivo e chega muito ao uso da assistência ao GPS. Essa velocidade e intuição são cruciais para não perturbar o fluxo de trabalho na sala de operações e oferecer aos cirurgiões um auxílio de navegação intuitivo e confiável.
Outro detalhe importante é a amizade com o sistema do sistema. A interface do usuário foi desenvolvida pelos médicos para médicos e é limitada à exibição das informações essenciais, o que minimiza os erros operacionais. Um exemplo da lógica de exibição clara é uma mira verde que mostra a posição da ponta do instrumento e é perfeitamente integrada à imagem de ressonância magnética, que é mostrada nos óculos de dados. Essa apresentação clara e clara é um fator decisivo para aceitação e sucesso do sistema na sala de operações, pois os cirurgiões podem se concentrar no essencial - a implementação bem -sucedida da operação.
Economia e acessibilidade: uma revolução para todos
Além da inovação técnica, outro aspecto central deste projeto é a economia e a acessibilidade associada da tecnologia. Enquanto os sistemas de navegação convencionais adequados para uso em clínicas geralmente custam várias centenas de milhares de euros na neurocirurgia, o grupo de desenvolvimento depende de vidros de dados padrão cujos preços estão localizados na área do consumidor. "Esses óculos custam uma fração de sistemas de navegação por computador para neurocirurgia", explica Grunert. Essa redução de custo é uma etapa crucial para não apenas tornar a tecnologia acessível a sistemas e instituições de saúde financeiramente fortes, mas também em países e regiões com recursos limitados. Essa democratização da tecnologia pode se beneficiar das vantagens de tratamento neurocirúrgico preciso e suave.
O desenvolvimento da peça de mão que pega os instrumentos e permite sua determinação exata de posição também é um aspecto importante do projeto. Marcadores especiais foram desenvolvidos em Fraunhofer Iwu, cujas geometrias e padrões são reconhecidos pelos vidros de dados. Esses marcadores podem ocorrer em diferentes formas, como bolas, cubóides ou outros corpos e servir para capturar a posição dos instrumentos no espaço tridimensional. As peças de mão de plástico são fabricadas em Zittau e Leipzig no processo de impressão 3D, o que permite alta flexibilidade e adaptabilidade às necessidades dos cirurgiões.
O caminho para a prática clínica: uma perspectiva
O primeiro curso piloto para treinamento sobre o modelo anatômico ocorreu no outono de 2024 no UKL. Esta etapa é um marco importante a caminho da aplicação clínica da tecnologia. Na próxima etapa, a equipe se concentra na conclusão do protótipo, que então deve passar pelo processo de aprovação de acordo com a regulamentação do dispositivo médico (portaria de dispositivos médicos) para o mercado europeu ou de acordo com as disposições da saúde americana Autoridade FDA para os EUA. O objetivo é poder usar o sistema no paciente em cerca de dois anos.
O desenvolvimento de sistemas de navegação baseados em AR para neurocirurgia não é apenas um progresso tecnológico, mas também uma mudança de paradigma na prática médica. A integração de dados de imagem em tempo real, gerenciamento preciso de instrumentos e soluções econômicas tem o potencial de alterar fundamentalmente o tratamento neurocirúrgico e torná-las mais seguras, precisas e acessíveis. A visão de um futuro em que tecnologias inovadoras, como os vidros de dados de AR, fazem parte do padrão na sala de operações, está se aproximando a cada etapa desse desenvolvimento. Isso não apenas abre novas perspectivas para médicos e cirurgiões, mas especialmente para pacientes que podem se beneficiar da melhoria da qualidade do tratamento e intervenções mais suaves. Com essa tecnologia, o futuro da neurocirurgia tomou uma direção emocionante na qual a precisão e a inovação andam de mãos dadas.
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