Sanal Gerçeklik ile Pediatrik Hassas Cerrahi

Video destekli torakoskopi, doğuştan kistik akciğer malformasyonlarını tedavi ederken sağlıklı dokuya zarar vermiyor, ancak cerrahlar 2D ve 3D görüntülerin sıklıkla sağlayamadığı hasta özgü ayrıntılı içgörülere ihtiyaç duyuyor. Nanjing Tıp Üniversitesi ve Qinghai Üniversitesi araştırmacıları, karmaşık anatominin tanınmasını ve mekansal anlayışını iyileştirerek hasta özgü 3D VR modelleri oluşturmak için Medicalholodeck’i kullandı.

Mekânsal 3D görüntüleme ile torakoskopinin iyileştirilmesi

Torakotomi uzun süredir pulmoner durumların cerrahi yönetiminde temel taş olmuştur. Torakoskopi, hasta iyileşmesini önemli ölçüde iyileştirebilen doku koruyucu bir alternatif sunar. Açık cerrahiye kıyasla, torakoskopik prosedürler daha az kan kaybı, daha hızlı iyileşme ve sağlıklı akciğer dokusunun minimal kaybı ile ilişkilidir.

Torakoskopi teknik olarak zorlayıcıdır ve karmaşık pulmoner anatomiyi mükemmel mekânsal anlayış gerektirir. Geleneksel 2D veya statik 3D görüntüleme, hassas ameliyat öncesi planlama için genellikle yetersizdir.

Buna karşılık, 3D sanal gerçeklik modelleri standart tıbbi görüntülemeyi dinamik, etkileşimli temsillere dönüştürerek anatomik kavrayışı artırır ve daha doğru, kişiselleştirilmiş cerrahi hazırlığa olanak tanır.

Preoperatif Sanal Gerçeklik Rekonstrüksiyonu ve Hedef Damarlar ile Bronş Yapılarının İlgili İntraoperatif Görselleştirilmesi. A Preoperatif sanal gerçeklik üç boyutlu rekonstrüksiyon planlama diyagramı. B İntraoperatif durum. (CPAM: Konjenital Pulmoner Havayolu Malformasyonu; A⁶: Alt Lobun Üst Segmentine Pulmoner Arter; V⁶: Alt Lobun Üst Segmentinden Pulmoner Ven; A¹⁰: Posterior Bazal Segmental Pulmoner Arter; V¹⁰: Posterior Bazal Segmental Pulmoner Ven; B⁶: Alt Lobun Üst Segmentine Bronş; B¹⁰: Posterior Bazal Segment Bronş)

Ameliyat öncesi planlamada Sanal Gerçeklik

Bu çalışmanın temel amacı, pediatrik torakoskopik segmentektomilerde preoperatif planlama için bağımsız başlık setlerinin faydasını değerlendirmekti. Torakoskopik anatomik segmentektomi geçiren on dokuz pediatrik hasta analiz edildi. Hasta spesifik üç boyutlu modeller kullanılarak oluşturuldu Medical Imaging XR, kontrastlı BT verilerine dayalı.

Medicalholodeck Yazılımı Kullanılarak Konvansiyonel Bilgisayarlı Tomografi ve Sanal Gerçeklik Rekonstrüksiyonunun Karşılaştırmalı Görselleştirilmesi. A Konvansiyonel BT kesitsel görünümü. B Konvansiyonel BT koronal görünümü. C Konvansiyonel BT sagittal görünümü. D Sanal gerçeklik üç boyutlu sanal rekonstrüksiyon. (CPAM: Konjenital Pulmoner Havayolu Malformasyonu)

Model rekonstrüksiyonunun ardından cerrahi ekip, VR ortamında lezyonlar ile bitişik kritik yapılar arasındaki mekansal ilişkileri birlikte inceledi. Anatomik doğruluğu doğrulamak için, doçent düzeyi veya üzeri iki bağımsız başhekim, pulmoner arter dallanması, vasküler çaplar ve venöz yolların doğruluğuna odaklanarak tüm preoperatif görüntülemeyi değerlendirdi.

Bu preoperatif planlamaya dayanarak, hedef damarlar ve bronşların sıra ile diseksiyonu VR kaynaklı işaretçilerle rehberlik edilen torakoskopik cerrahiler gerçekleştirildi. İntraoperatif navigasyonu kolaylaştırmada VR rekonstrüksiyonunun etkinliği sürekli olarak değerlendirildi.

Daha güvenli torakoskopik rezeksiyonlar

Tüm 19 prosedür başarılı bir şekilde torakoskopik olarak tamamlandı, açık cerrahiye geçiş olmadı. Preoperatif VR rekonstrüksiyonları konvansiyonel BT’ye kıyasla üstün anatomik tanımlama sağladı ve iki bağımsız değerlendirici, segmental bronşiyal dallanma ve pulmoner vaskülatürle mekansal ilişkilerin geliştirilmiş görselleştirilmesini onayladı.

Preoperatif VR rekonstrüksiyonu, sol alt lob lezyonu için kombine S9+S10 segmentektomi geçiren bir hastada intraoperatif cerrahi görüntülerle korelasyon gösterdi. A A⁶, A⁸, A⁹, A¹⁰ preoperatif sanal gerçeklik rekonstrüksiyonu. B ve C Operasyon sırasında durum yönetimi: A⁸, A⁹, A¹⁰ vb. D A⁹, A¹⁰, V⁹ vb. preoperatif sanal gerçeklik rekonstrüksiyonu. E ve F Operasyon sırasında durum yönetimi: A⁹, V⁹, V¹⁰ vb. (A⁶: Üst segmental pulmoner arter; A⁸: Anteromedial bazal segmental pulmoner arter; A⁹: Lateral bazal segmental pulmoner arter; A¹⁰: Posterior bazal segmental pulmoner arter; V⁶: Üst segmental pulmoner ven; V⁸: Anteromedial bazal segmental pulmoner ven; V⁹: Lateral bazal segmental pulmoner ven; V¹⁰: Posterior bazal segmental pulmoner ven; B⁹⁺¹⁰: Lateral bazal segment bronşu ve posterior bazal segment bronşu)

VR teknolojisi, karmaşık vakalarda lezyon sınırlarının hassas değerlendirilmesini sağlayarak, etkilenen bölgelerin tam olarak çıkarılmasını sağlamak amacıyla genişletilmiş rezeksiyonların erken planlanmasını kolaylaştırdı. VR 3D rekonstrüksiyon teknolojisi, kombine segmentektomilerde hassas planlamayı dönüştürdü.

Yüksek riskli vasküler varyasyonların olduğu karmaşık vakalarda, VR anormal anatominin dinamik, stereoskopik görselleştirilmesini sağladı. Cerrahlar, preoperatif olarak diseksiyon planlarını prova edebildi ve istem dışı damar yaralanmalarından kaynaklanan yıkıcı kanama riskini azalttı.

Mekansal görüntülemenin avantajları

Kontrastlı BT ve 3D-CTBA kullanılarak yapılan konvansiyonel preoperatif değerlendirme, klinisyenlerin 2D ekranlardan 3D ilişkileri zihinsel olarak yeniden yapılandırmasını gerektirir. HMD-VR sistemleri, BT verilerinin sürükleyici 3D renderlarını sağlayarak bu sınırlamaları aşar. Cerrahlar modelleri döndürebilir, lezyonlar ile kritik yapılar arasındaki mekansal ilişkileri görselleştirebilir ve cerrahi trajeleri simüle edebilir, bu da preoperatif planlama, hazırlık ve kişiselleştirmeyi artırır.

VR, doğal endoskopik perspektifleri çoğaltan dinamik, etkileşimli holografik modeller sunar ve mekansal hayal gücüne olan bağımlılığı azaltır. Sanal Gerçekliğin faydaları, karmaşık vakalarda multidisipliner tartışmaları ve uzlaşı oluşturmayı destekleyen paylaşılan sürükleyici görselleştirmeyi sağlayarak ekip iş birliğine kadar uzanır.

Medicalholodeck ile nasıl başlanır

Medical Imaging XR, klinisyenlerin immersive bir mekansal ortamda görselleştirme, değerlendirme ve iş birliği yapmasını sağlar. Hasta spesifik 3D modellerle gerçek zamanlı etkileşim sunar, anatomik anlayışı artırır, teşhis doğruluğunu geliştirir ve daha hassas cerrahi planlamayı destekler.

Medicalholodeck, güvenli hastane sistemleri ile entegre olur, PACS erişimi, HIPAA uyumlu veri işleme ve tam hasta güvenliği sunar. Hastanelerde, sınıflarda ve eğitim merkezlerinde esnek kullanım için VR başlıkları, PC'ler, iPad'ler ve iPhone'larda çalışır.

Cerrahi planlama için özel özellikler yalnızca Medical Imaging XR PRO FDA'ya özeldir.

Şu anda Medicalholodeck sadece eğitim amaçlı kullanılabilir. Platform FDA ve CE sertifikasyonundan geçmektedir ve Medical Imaging XR PRO'nun ABD ve AB pazarlarında yakında kullanıma sunulması beklenmektedir.