Хірургічні втручання з окулярами розширеної реальності-додаток приносить МРТ-зображення разом із реальною хірургічною ситуацією

Революція в нейрохірургії: Окуляри даних розширеної реальності як навігаційна система в операційній

Медицина прогресує невпинно, і особливо захоплююче поле - інтеграція розширеної реальності (AR) в операційну. Йдеться не про наукову фантастику, а про реальність, яка знаходиться в межах досяжності та має потенціал для розробки хірургічних втручань безпечним, точним та ніжним для пацієнтів. Зокрема, нейрохірургія, область, яка вимагає найвищої точності завдяки складності мозку, значно виграє від цих технологічних досягнень.

Перспективним підходом є використання окулярів даних, які перекриваються в передопераційних даних в режимі реального часу, наприклад, з магнітної резонансної томографії (МРТ). Ця технологія дозволяє хірургу бачити організм пацієнта «через організм» і, таким чином, отримати більш детальне розуміння регіону. На відміну від звичайних навігаційних систем, які часто об'ємні та дорогі, окуляри даних AR відкривають новий вимір просторової орієнтації в операційній. Це особливо актуально для втручань, в яких доступ до хірургічного поля обмежений, наприклад, операції пухлин мозку, які відбуваються над носом. Мінімально інвазивний метод підтримується вдосконаленою візуалізацією за допомогою окулярів AR, що потенційно може призвести до зниження пошкодження тканин, коротших часу відновлення та зменшення ускладнень.

Додаток як ключ для точної навігації

Серце цієї інноваційної технології-це спеціально розроблений додаток, який синхронізує МРТ-зображення, створене перед операцією з оглядом операційного поля в режимі реального часу. Цей розвиток є результатом років дослідницької та розробок співпраці між дослідницькою групою легенди про клініку та поліклінікою для нейрохірургії університетської лікарні Лейпцигу (UKL) та Інституту машинних інструментів Фраунхофер та технології реформування IWU в Зиттау. Додаток діє як "система GPS" для хірурга, не тільки вказуючи на положення операційної мети, але й оптимальний, тобто найменший, шлях доступу. Ця форма навігаційної допомоги є значним вдосконаленням порівняно з попередніми методами, які покладаються на статичні дані про зображення та просторову уяву хірурга.

Ще однією головною перевагою цієї нової технології є можливість інтеграції хірургічних інструментів у навігаційну систему. Точно записуючи положення інструментів у режимі реального часу та їх представлення в окулярах даних, хірург може вести їх ще більш конкретно та безпечно. Це представлення в реальному часі, яке стає можливим за допомогою програми, мінімізує ризик помилок і дозволяє хірургу точно планувати та реалізувати свої рухи. Крім того, важлива додаткова інформація, така як відстань до цільової області, відображається безпосередньо в галузі зору хірурга, що оптимізує потік інформації та забезпечує швидку та безпечну реакцію. Це не тільки підвищує безпеку втручання, але й потенційно скорочує час роботи, що призводить до полегшення пацієнта та медичного персоналу.

Точність у режимі реального часу: квантовий стрибок у нейрохірургії

Одним із найвидатніших досягнень дослідницької групи є майже безперервна оперативна готовність системи. "З повністю автоматизованою реєстрацією на нейрохірургічній просторовій обчислювальній обчислювальній частині, наша команда досягла успіху у всесвітній новизні", - сказав доктор Хабіл. Ронні Грюнерт, науковий співробітник Fraunhofer IWU та керівник дослідницької групи "Легенда" в UKL, з ентузіазмом повідомляє. "Калібрування та реєстрація завершуються протягом другої, а навігація до виявлення положення приладу готова. Ця швидкість та інтуїція мають вирішальне значення для того, щоб не порушувати робочий потік в операційній та запропонувати хірургам інтуїтивно зрозумілу та надійну навігаційну допомогу.

Ще одна важлива деталь -це дружба користувача. Інтерфейс користувача був розроблений лікарями для лікарів і обмежується відображенням істотної інформації, яка мінімізує операційні помилки. Прикладом логіки чіткого дисплея є зелений перехрестя, який показує положення наконечника приладу і ідеально інтегрується в МРТ -зображення, яке показано в окулярах даних. Ця чітка та чітка презентація є вирішальним фактором для прийняття та успіху системи в операційній, оскільки хірурги можуть сконцентруватися на основі необхідності - успішному впровадженні операції.

Економіка та доступність: революція для всіх

Окрім технічних інновацій, ще одним центральним аспектом цього проекту є економіка та пов'язана з ними доступність технології. Незважаючи на те, що звичайні навігаційні системи, придатні для використання в клініках, часто коштують декількох сотень тисяч євро в нейрохірургії, група розробки покладається на стандартні окуляри даних, ціни яких розташовані в споживчому районі. "Ці окуляри коштують частці комп'ютерних навігаційних систем для нейрохірургії", -пояснює Грюерт. Це зниження витрат є вирішальним кроком для того, щоб не тільки зробити технологію доступною для фінансово сильних систем охорони здоров'я та установ, але і в країнах та регіонах з обмеженими ресурсами. Ця демократизація технологій може отримати користь від переваг точного та ніжного нейрохірургічного лікування.

Розробка наконечника, який займає інструменти та дозволяє його точне визначення положення також є важливим аспектом проекту. Спеціальні маркери були розроблені в Fraunhofer IWU, геометрії та візерунки яких розпізнаються за окулярами даних. Ці маркери можуть виникати в різних формах, таких як кульки, кубоїди або інші тіла, і служать для захоплення положення інструментів у тривимірному просторі. Пластикові доріжки виготовляються в Зіттау та Лейпцигу в процесі 3D -друку, що дозволяє високу гнучкість та пристосованість до потреб хірургів.

Шлях до клінічної практики: світогляд

Перший пілотний курс для тренувань з анатомічної моделі відбувся восени 2024 року в UKL. Цей крок є важливою віхою на шляху до клінічного застосування технології. На наступному кроці команда зосереджується на завершенні прототипу, який потім повинен пройти процес затвердження відповідно до Регламенту медичних виробів (Постанова про медичні пристрої) для європейського ринку або відповідно до положень Американського управління охорони здоров'я для США. Метою є вміння використовувати систему для пацієнта приблизно за два роки.

Розробка навігаційних систем на основі AR для нейрохірургії-це не лише технологічний прогрес, але й зміна парадигми в медичній практиці. Інтеграція даних про зображення в режимі реального часу, точне управління інструментами та економічні рішення може потенційно змінити нейрохірургічне лікування та зробити їх більш безпечними, точними та доступними. Бачення майбутнього, в якому інноваційні технології, такі як окуляри даних AR, є частиною стандарту в операційній залі, наближається з кожним кроком цього розвитку. Це не тільки відкриває нові перспективи для лікарів та хірургів, але особливо для пацієнтів, які можуть отримати користь від покращення якості лікування та більш ніжних втручань. За допомогою цієї технології майбутнє нейрохірургії здійснило захоплююче напрямок, в якому точність та інновації йдуть рука об руку.

Підходить для цього:

• Німеччина тут чудова: рішення "ітерації метавів" з XR -технологіями, такими як розширена, розширена, віртуальна та змішана реальність
• Розширена і віртуальна реальність - на новий вимір