Artırılmış gerçeklik gözlükleri kullanılarak yapılan cerrahi işlemler – Uygulama, MR görüntülerini gerçek cerrahi durumla birleştiriyor

Nöroşirürjide devrim: Ameliyat odasında navigasyon sistemi olarak artırılmış gerçeklik veri gözlükleri

Tıp durmaksızın ilerliyor ve özellikle heyecan verici alanlardan biri de artırılmış gerçekliğin (AR) ameliyat odasına entegrasyonu. Bu bir bilim kurgu değil, giderek daha somut hale gelen ve cerrahi işlemleri hastalar için daha güvenli, daha hassas ve daha az invaziv hale getirme potansiyeline sahip bir gerçeklik. Özellikle beynin karmaşıklığı nedeniyle son derece hassaslık gerektiren bir alan olan nöroşirürji, bu teknolojik gelişmelerden önemli ölçüde faydalanıyor.

Umut vadeden bir yaklaşım, manyetik rezonans görüntüleme (MRI) gibi ameliyat öncesi görüntü verilerini gerçek zamanlı olarak ameliyat alanının üzerine bindiren akıllı gözlüklerin kullanılmasıdır. Bu teknoloji, cerrahın hastanın vücudunun içinden sanal olarak "görmesini" sağlayarak, ameliyat edilecek bölgenin daha hassas bir görünümünü elde etmesine olanak tanır. Genellikle hantal ve pahalı olan geleneksel navigasyon sistemlerinin aksine, artırılmış gerçeklik (AR) akıllı gözlükleri ameliyat odasında yeni bir mekansal yönlendirme boyutu açar. Bu, özellikle burun yoluyla beyin tümörü çıkarılması gibi ameliyat alanına erişimin sınırlı olduğu prosedürler için önemlidir. Minimal invaziv teknik, AR gözlüklerinin sağladığı gelişmiş görselleştirme ile desteklenir ve potansiyel olarak daha az doku hasarına, daha kısa iyileşme sürelerine ve daha az komplikasyona yol açar.

Uygulama, hassas navigasyonun anahtarıdır.

Bu yenilikçi teknolojinin kalbinde, ameliyattan önce elde edilen MR görüntüsünü cerrahi alanın gerçek zamanlı görüntüsüyle senkronize eden özel olarak geliştirilmiş bir uygulama yer almaktadır. Bu gelişme, Leipzig Üniversitesi Hastanesi (UKL) Nöroşirürji Bölümü'ndeki LEGEND araştırma grubu ile Zittau'daki Fraunhofer Makine Aletleri ve Şekillendirme Teknolojisi Enstitüsü (IWU) arasındaki yıllarca süren araştırma ve geliştirme çalışmalarının sonucudur. Uygulama esasen cerrah için bir "GPS sistemi" gibi işlev görerek, yalnızca cerrahi hedefin konumunu değil, aynı zamanda en uygun, yani en az invaziv erişim yolunu da göstermektedir. Bu tür bir navigasyon yardımı, statik görüntü verilerine ve cerrahın mekansal muhakemesine dayanan önceki yöntemlere göre önemli bir gelişmeyi temsil etmektedir.

Bu yeni teknolojinin bir diğer önemli avantajı, cerrahi aletlerin navigasyon sistemine entegre edilebilmesidir. Aletlerin konumlarını gerçek zamanlı olarak hassas bir şekilde takip ederek ve akıllı gözlüklerde görüntüleyerek, cerrah aletleri daha da hassas ve güvenli bir şekilde yönlendirebilir. Uygulama tarafından sağlanan bu gerçek zamanlı görüntüleme, hata riskini en aza indirir ve cerrahın hareketleri son derece hassas bir şekilde planlamasına ve uygulamasına olanak tanır. Ayrıca, hedef bölgeye olan mesafe gibi kritik ek bilgiler doğrudan cerrahın görüş alanında görüntülenerek bilgi akışını optimize eder ve hızlı ve güvenli bir müdahale sağlar. Bu, yalnızca işlemin güvenliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda ameliyat süresini de potansiyel olarak kısaltarak hem hasta hem de sağlık personeli üzerindeki yükü hafifletir.

Gerçek zamanlı hassasiyet: Nöroşirürjide kuantum sıçraması

Araştırma grubunun en dikkat çekici başarılarından biri, sistemin neredeyse anında operasyonel kullanıma hazır olmasıdır. Fraunhofer IWU'da araştırma görevlisi ve UKL'deki "Legend" araştırma grubunun başkanı Doç. Dr. habil. Ronny Grunert, "Ekibimiz, nöroşirürjik uzamsal hesaplama navigasyonu için tamamen otomatik kayıt ile dünya çapında bir ilke imza attı," diye coşkuyla bildiriyor. "Kalibrasyon ve kayıt bir saniye içinde tamamlanıyor ve gerçek zamanlı alet konum tespiti için navigasyon kullanıma hazır hale geliyor. Geliştirilen sistemin kullanımı çok sezgisel ve GPS yardımına çok benziyor." Bu hız ve sezgisellik, ameliyathanedeki iş akışını sürdürmek ve cerrahlara sezgisel ve güvenilir bir navigasyon yardımı sağlamak için çok önemlidir.

Bir diğer önemli ayrıntı ise sistemin kullanıcı dostu olmasıdır. Kullanıcı arayüzü, hekimler tarafından hekimler için geliştirilmiştir ve yalnızca temel bilgileri göstermekle sınırlıdır, böylece ameliyat hataları en aza indirilir. Net görüntüleme mantığına bir örnek, alet ucunun konumunu gösteren ve akıllı gözlüklerde görüntülenen MRI görüntüsüne mükemmel bir şekilde entegre edilmiş yeşil bir artı işaretidir. Bu net ve özlü sunum, sistemin ameliyat odasında kabul görmesi ve başarısı için çok önemli bir faktördür, çünkü cerrahların en önemli şeye, yani ameliyatın başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesine odaklanmalarını sağlar.

Verimlilik ve erişilebilirlik: Herkes için bir devrim

Teknik yeniliğin yanı sıra, bu projenin bir diğer önemli yönü de ekonomik uygulanabilirliği ve bunun sonucunda teknolojinin erişilebilirliğidir. Hastanelerde kullanıma uygun geleneksel navigasyon sistemleri nöroşirürjide genellikle yüz binlerce avroya mal olurken, geliştirme grubu tüketici seviyesinde fiyatlandırılmış standart akıllı gözlüklere odaklanıyor. Grunert, "Bu gözlükler, nöroşirürji için bilgisayar destekli navigasyon sistemlerinin maliyetinin çok küçük bir kısmına mal oluyor" diye açıklıyor. Bu maliyet düşüşü, teknolojinin yalnızca iyi finanse edilen sağlık sistemleri ve kurumları için değil, aynı zamanda sınırlı kaynaklara sahip ülkeler ve bölgeler için de erişilebilir hale getirilmesinde çok önemli bir adımdır. Teknolojinin bu şekilde demokratikleştirilmesi, daha fazla hastanın hassas ve minimal invaziv nöroşirürjik tedaviden faydalanmasını sağlayacaktır.

Aletleri tutan ve hassas konumlandırmayı sağlayan el aletinin geliştirilmesi de projenin önemli bir yönüdür. Fraunhofer IWU'da, geometrileri ve desenleri akıllı gözlükler tarafından tanınan özel işaretleyiciler geliştirilmiştir. Bu işaretleyiciler küre, küp veya diğer şekiller gibi çeşitli formlar alabilir ve aletlerin üç boyutlu uzaydaki konumunu belirlemeye yarar. Plastik el aletleri, Zittau ve Leipzig'de 3D baskı kullanılarak üretilmekte olup, cerrahların ihtiyaçlarına yüksek derecede esneklik ve uyarlanabilirlik sağlamaktadır.

Klinik uygulamaya giden yol: Bir bakış

Anatomik model üzerinde eğitim için ilk pilot kurs, 2024 sonbaharında Leipzig Üniversitesi Hastanesi'nde (UKL) gerçekleştirildi. Bu adım, teknolojinin klinik uygulamaya geçiş yolunda önemli bir kilometre taşıdır. Ekibin bir sonraki hedefi, prototipi tamamlamaktır; bu prototip daha sonra Avrupa pazarı için Tıbbi Cihaz Yönetmeliği (MDR) ve ABD için Amerikan Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) yönetmeliklerine göre onay sürecinden geçmelidir. Amaç, sistemi yaklaşık iki yıl içinde hastalarda kullanabilmektir.

Nöroşirürji için artırılmış gerçeklik (AR) tabanlı navigasyon sistemlerinin geliştirilmesi, yalnızca teknolojik bir ilerleme değil, aynı zamanda tıp pratiğinde bir paradigma değişikliğidir. Gerçek zamanlı görüntü verilerinin, hassas alet yönlendirmesinin ve uygun maliyetli çözümlerin entegrasyonu, nöroşirürjik tedaviyi temelden dönüştürme, daha güvenli, daha hassas ve daha erişilebilir hale getirme potansiyeline sahiptir. Bu gelişmenin her adımıyla, AR akıllı gözlükler gibi yenilikçi teknolojilerin ameliyat odasında standart hale geldiği bir gelecek vizyonu daha da yaklaşıyor. Bu, yalnızca hekimler ve cerrahlar için değil, her şeyden önce, daha iyi tedavi kalitesinden ve daha az invaziv işlemlerden faydalanabilecek hastalar için yeni perspektifler açıyor. Bu teknolojiyle, nöroşirürjinin geleceği, hassasiyet ve yeniliğin el ele gittiği heyecan verici bir yöne doğru ilerliyor.

İçin uygun:

• Almanya bu alanda lider konumda: Genişletilmiş Gerçeklik, Artırılmış Gerçeklik, Sanal Gerçeklik ve Karma Gerçeklik gibi XR teknolojilerine sahip 'İterasyon Metaverse' çözümleri sunuyor.
• Artırılmış ve Sanal Gerçeklik – yeni bir boyuta doğru