Trauma ortopedico basato su VR
pianificazione nella pratica clinica

La realtà virtuale offre nuove opportunità nella cura dei traumi ortopedici, permettendo ai chirurghi di esplorare fratture e pianificare impianti in 3D. Il NHS Greater Glasgow ha implementato un sistema VR utilizzando Medical Imaging XR di Medicalholodeck, integrando scansioni TC dei pazienti e modelli di impianti virtuali per valutarne la fattibilità e i benefici per la pianificazione del trauma.

Sfide nella cura delle fratture ossee

Le fratture ossee pongono grandi sfide ai sistemi sanitari, poiché i casi complessi spesso comportano errori tecnici e reinterventi. L’imaging 2D convenzionale limita la comprensione spaziale e ostacola il posizionamento accurato degli impianti. La realtà virtuale consente una visualizzazione 3D immersiva dei dati TC specifici del paziente, permettendo ai chirurghi di interagire sia con l’anatomia sia con gli impianti in un ambiente virtuale condiviso. A differenza dei display 3D convenzionali, la VR offre una vera percezione della profondità e un’interazione spaziale, migliorando la comprensione anatomica e la precisione della pianificazione degli impianti.

Figura 1: immagini DICOM MPR di una frattura del corpo tibiale con un frammento del malleolo posteriore.

Creazione dell’ambiente immersivo

Le scans TC dei pazienti sono stati acquisiti in formato DICOM e rivisti utilizzando il software di imaging standard ospedaliero, quindi importati in Medical Imaging XR di Medicalholodeck. I modelli di impianti ortopedici in formato STL sono stati forniti dal produttore. Questi file catturano geometrie superficiali 3D dettagliate comunemente usate per la modellazione ortopedica e il design degli impianti.

Il sistema funzionava su un computer desktop NHS aggiornato collegato a un visore VR Meta Quest 2. I chirurghi potevano interagire in tempo reale con l’anatomia specifica del paziente e i modelli di impianti per valutare i modelli di frattura e ottimizzare il posizionamento degli impianti.

Figura 2: L’immagine TC in formato file DICOM della Figura 1 è stata importata in MedicalHolodeck™ per la visualizzazione e manipolazione in VR.

Migliorare la pianificazione ortopedica preoperatoria

Il sistema VR utilizzato dal NHS Glasgow ha consentito la visualizzazione 3D dei dati di TC specifici del paziente con impianti ortopedici, dimostrando la prova di concetto per la pianificazione preoperatoria del trauma utilizzando immagini e file di impianti di routine.

Utilizzando hardware ampiamente disponibile e il software educativo di Medicalholodeck, il sistema supporta la pianificazione e l’esecuzione chirurgica locale, mostrando un potenziale per migliorare la comprensione delle fratture, la precisione chirurgica e gli esiti dei pazienti.

Figura 3: Il file DICOM specifico del paziente della Figura 2 può essere manipolato separatamente dai file degli impianti .STL, consentendo la creazione indipendente di modelli preoperatori e la pianificazione chirurgica.

Chirurgia potenziata dalla VR: verso una migliore pianificazione del trauma

Questo studio di prova di concetto dimostra che un sistema VR accessibile e di alta qualità può combinare immagini del paziente con modelli di impianti per la visualizzazione e la pianificazione 3D del trauma. Migliorando la valutazione preoperatoria, tali sistemi possono ridurre gli errori di impianto, aumentare la precisione chirurgica e supportare risultati migliori nella cura dei traumi ortopedici complessi.

Il software educativo di Medicalholodeck potrebbe aprire nuove possibilità per la pianificazione preoperatoria, aiutando i chirurghi a comprendere meglio la complessità di ogni caso paziente e a snellire il processo chirurgico. Sebbene questo rapporto descriva un singolo caso, evidenzia il potenziale per applicazioni più ampie in futuro.

Figura 4: Immagini post-operatorie finali successive alla creazione del modello VR preoperatorio, eseguita nella Figura 3.

Dai un'occhiata con Medicalholodeck

Medical Imaging XR consente ai clinici di visualizzare e valutare i dati dei pazienti in un ambiente spaziale immersivo. Gli utenti possono interagire in tempo reale con modelli 3D specifici del paziente, migliorando la comprensione anatomica, la fiducia diagnostica e la qualità della pianificazione chirurgica.

Medicalholodeck si connette in modo sicuro ai sistemi ospedalieri, offrendo integrazione PACS, gestione dati conforme a HIPAA e protezione completa dei dati dei pazienti. Funziona su cuffie VR, PC, iPad e iPhone, rendendolo adatto a ospedali, aule e strutture di formazione.

Funzioni avanzate di pianificazione chirurgica sono disponibili in Medical Imaging XR PRO FDA.

Attualmente, Medicalholodeck è disponibile solo per uso educativo. La piattaforma è in fase di certificazione FDA e CE e prevediamo che Medical Imaging XR PRO FDA entrerà presto nei mercati USA ed EU.