Cirurgia de precisão em pediatria com realidade virtual

A toracoscopia assistida por vídeo trata malformações císticas congênitas do pulmão enquanto preserva o tecido saudável, mas os cirurgiões precisam de informações detalhadas específicas do paciente que as visualizações 2D e 3D frequentemente não conseguem fornecer. Pesquisadores da Universidade Médica de Nanjing e da Universidade de Qinghai usaram o Medicalholodeck para criar modelos 3D VR específicos do paciente, melhorando o reconhecimento e a compreensão espacial da anatomia complexa.

Aprimorando a toracoscopia com imagens 3D espaciais

A toracotomia tem sido há muito tempo um pilar no manejo cirúrgico de condições pulmonares. A toracoscopia oferece uma alternativa que preserva tecidos e pode melhorar significativamente a recuperação do paciente. Comparado à cirurgia aberta, os procedimentos toracoscópicos estão associados a menor perda de sangue, recuperação mais rápida e perda mínima de tecido pulmonar saudável.

A toracoscopia é tecnicamente exigente e requer excelente compreensão espacial da anatomia pulmonar complexa. Imagens 2D convencionais ou 3D estáticas muitas vezes são insuficientes para um planejamento pré-operatório preciso.

Em contraste, modelos de realidade virtual 3D transformam a imagem médica padrão em representações dinâmicas e interativas, aprimorando a compreensão anatômica e permitindo uma preparação cirúrgica mais precisa e personalizada.

Reconstrução de Realidade Virtual pré-operatória e Visualização Intraoperatória Correspondente da Vasculatura Alvo e Estruturas Brônquicas. A Diagrama de planejamento de reconstrução tridimensional de realidade virtual pré-operatória. B Situação intraoperatória. (CPAM: Malformação Congênita das Vias Aéreas Pulmonares; A⁶: Artéria Pulmonar para o Segmento Superior do Lobo Inferior; V⁶: Veia Pulmonar do Segmento Superior do Lobo Inferior; A¹⁰: Artéria pulmonar segmentar basal posterior; V¹⁰: Veia pulmonar segmentar basal posterior; B⁶: Brônquio para o segmento superior do lobo inferior; B¹⁰: Brônquio do segmento basal posterior)

Realidade Virtual no planejamento pré-operatório

O principal objetivo deste estudo foi avaliar a utilidade de headsets independentes para planejamento pré-operatório em segmentectomias toracoscópicas pediátricas. Dezenove pacientes pediátricos que foram submetidos à segmentectomia anatômica toracoscópica foram analisados. Modelos tridimensionais específicos do paciente foram gerados usando Medical Imaging XR, baseados em dados de TC com contraste.

Visualização comparativa da Tomografia Computadorizada Convencional e Reconstrução em Realidade Virtual usando o Software Medicalholodeck. A Vista seccional transversal da TC convencional. B Vista coronal da TC convencional. C Vista sagital da TC convencional. D Reconstrução virtual tridimensional em realidade virtual. (CPAM: Malformação Congênita das Vias Aéreas Pulmonares)

Após a reconstrução do modelo, a equipe cirúrgica revisou colaborativamente as relações espaciais entre as lesões e as estruturas críticas adjacentes no ambiente de realidade virtual. Para validar a fidelidade anatômica, dois cirurgiões assistentes independentes, no nível de professor associado ou superior, avaliaram todas as imagens pré-operatórias, concentrando-se na precisão da ramificação arterial pulmonar, calibres vasculares e cursos venosos.

Com base neste planejamento pré-operatório, as cirurgias toracoscópicas foram realizadas com dissecação sequencial dos vasos e brônquios-alvo guiadas por marcadores derivados da realidade virtual. A eficácia da reconstrução em VR para facilitar a navegação intraoperatória foi continuamente avaliada.

Ressecções toracoscópicas mais seguras

Todos os 19 procedimentos foram concluídos com sucesso por toracoscopia, sem conversões para toracotomia. As reconstruções pré-operatórias em VR forneceram uma delimitação anatômica superior em comparação com a TC convencional, sendo confirmado por dois avaliadores independentes uma visualização aprimorada do ramo bronquial segmentar e das relações espaciais com a vasculatura pulmonar.

A reconstrução VR pré-operatória correlacionou-se com as imagens cirúrgicas intraoperatórias em um paciente submetido à segmentectomia combinada S9+S10 para uma lesão no lobo inferior esquerdo. A Reconstrução de realidade virtual pré-operatória de A⁶, A⁸, A⁹, A¹⁰. B e C Situações de manuseio durante a operação: A⁸, A⁹, A¹⁰, etc. D Reconstrução VR pré-operatória de A⁹, A¹⁰, V⁹, etc. E e F Situações de manuseio durante a operação: A⁹, V⁹, V¹⁰, etc. (A⁶: artéria pulmonar segmentar superior; A⁸: artéria pulmonar segmentar basal anteromedial; A⁹: artéria pulmonar segmentar basal lateral; A¹⁰: artéria pulmonar segmentar basal posterior; V⁶: veia pulmonar segmentar superior; V⁸: veia pulmonar segmentar basal anteromedial; V⁹: veia pulmonar segmentar basal lateral; V¹⁰: veia pulmonar segmentar basal posterior; B⁹⁺¹⁰: brônquio para o segmento basal lateral e brônquio para o segmento basal posterior)

A tecnologia VR possibilitou a avaliação precisa dos limites das lesões em casos complexos, facilitando o planejamento antecipado de ressecções estendidas para garantir a remoção completa das áreas afetadas. A tecnologia de reconstrução 3D em VR transformou o planejamento de precisão em segmentectomias combinadas.

Em casos complexos com variações vasculares de alto risco, a VR proporcionou visualização dinâmica e estereoscópica da anatomia aberrante. Cirurgiões puderam ensaiar os planos de dissecção no pré-operatório, reduzindo o risco de hemorragia catastrófica por lesão inadvertida dos vasos.

Vantagens da imagem espacial

A avaliação pré-operatória convencional usando TC com contraste e 3D-CTBA exige que os clínicos reconstrua mentalmente as relações 3D a partir de displays 2D. Os sistemas HMD-VR superam essas limitações ao fornecer renderizações imersivas em 3D dos dados de TC. Os cirurgiões podem girar modelos, visualizar relações espaciais entre lesões e estruturas críticas, e simular trajetórias cirúrgicas, aprimorando o planejamento, a preparação e a personalização pré-operatória.

A VR oferece modelos holográficos dinâmicos e interativos que replicam perspectivas endoscópicas naturais e reduzem a dependência da imaginação espacial. Os benefícios da Realidade Virtual se estendem à colaboração em equipe, permitindo a visualização imersiva compartilhada que apoia discussões multidisciplinares e a construção de consenso em casos complexos.

Como começar com Medicalholodeck

Medical Imaging XR permite que os clínicos visualizem, avaliem e colaborem dentro de um ambiente espacial imersivo. Permite interação em tempo real com modelos 3D específicos do paciente, melhorando a compreensão anatômica, a precisão diagnóstica e apoiando um planejamento cirúrgico mais preciso.

Medicalholodeck integra-se com sistemas hospitalares seguros, oferecendo acesso PACS, manuseio de dados conforme HIPAA e segurança total ao paciente. Funciona em headsets VR, PCs, iPads e iPhones para uso flexível em hospitais, salas de aula e centros de treinamento.

Recursos especializados para planejamento cirúrgico são exclusivos do Medical Imaging XR PRO FDA.

Atualmente, o Medicalholodeck está disponível apenas para uso educacional. A plataforma está passando por certificação da FDA e CE, e esperamos que o Medical Imaging XR PRO esteja disponível em breve nos mercados dos EUA e da UE.