Chấn thương chỉnh hình dựa trên VR
lập kế hoạch trong thực hành lâm sàng

Thực tế ảo mang đến cơ hội mới trong chăm sóc chấn thương chỉnh hình, giúp bác sĩ phẫu thuật khám phá các vết gãy và lên kế hoạch cấy ghép 3D. NHS Greater Glasgow đã triển khai hệ thống VR sử dụng Medical Imaging XR của Medicalholodeck, tích hợp chụp CT bệnh nhân và mô hình cấy ghép ảo để đánh giá tính khả thi và lợi ích của nó cho kế hoạch chấn thương.

Thách thức trong chăm sóc gãy xương

Gãy xương đặt ra những thách thức lớn cho các hệ thống chăm sóc sức khỏe, vì các ca phức tạp thường dẫn đến lỗi kỹ thuật và phẫu thuật lại. Hình ảnh 2D truyền thống hạn chế sự hiểu biết về không gian và cản trở việc đặt cấy ghép chính xác. Thực tế ảo cho phép hình ảnh 3D nhập vai của dữ liệu CT cụ thể bệnh nhân, giúp bác sĩ phẫu thuật tương tác với cả giải phẫu và cấy ghép trong môi trường ảo chung. Khác với màn hình 3D thông thường, VR cung cấp nhận thức chiều sâu thực sự và tương tác không gian, cải thiện hiểu biết giải phẫu và độ chính xác trong kế hoạch cấy ghép.

Hình 1: Hình ảnh DICOM MPR của gãy thân xương chày với mảnh malleolus sau.

Tạo môi trường nhập vai

Các ảnh CT của bệnh nhân được lấy ở định dạng DICOM và xem xét bằng phần mềm hình ảnh bệnh viện tiêu chuẩn, sau đó được nhập vào Medical Imaging XR của Medicalholodeck. Các mô hình cấy ghép chỉnh hình ở định dạng STL do nhà sản xuất cung cấp. Các tập tin này ghi lại hình học bề mặt 3D chi tiết thường được sử dụng cho mô hình chỉnh hình và thiết kế cấy ghép.

Hệ thống chạy trên máy tính để bàn NHS được nâng cấp, kết nối với tai nghe thực tế ảo Meta Quest 2. Các bác sĩ phẫu thuật có thể tương tác thời gian thực với cấu trúc giải phẫu và mô hình cấy ghép đặc thù của bệnh nhân để đánh giá mẫu gãy và tối ưu hóa vị trí cấy ghép.

Hình 2: Ảnh CT ở định dạng file DICOM từ Hình 1 đã được nhập vào MedicalHolodeck™ để hình dung và thao tác trong VR.

Nâng cao kế hoạch chỉnh hình trước phẫu thuật

Hệ thống VR được NHS Glasgow sử dụng cho phép hình ảnh 3D dữ liệu CT đặc thù của bệnh nhân với các cấy ghép chỉnh hình, chứng minh bằng chứng khái niệm cho kế hoạch chấn thương trước phẫu thuật sử dụng hình ảnh và tập tin cấy ghép thông thường.

Sử dụng phần cứng phổ biến và phần mềm giáo dục của Medicalholodeck, hệ thống hỗ trợ lập kế hoạch và thực hiện phẫu thuật tại chỗ, cho thấy tiềm năng nâng cao hiểu biết về gãy xương, độ chính xác phẫu thuật và kết quả cho bệnh nhân.

Hình 3: Tệp DICOM đặc thù cho bệnh nhân từ Hình 2 có thể được thao tác riêng biệt với các tệp cấy ghép .STL, cho phép tạo mẫu trước phẫu thuật và lên kế hoạch phẫu thuật độc lập.

Phẫu thuật cải tiến bằng VR: hướng tới kế hoạch chấn thương tốt hơn

Nghiên cứu bằng chứng khái niệm này cho thấy hệ thống VR chất lượng cao và giá cả phải chăng có thể kết hợp hình ảnh bệnh nhân với các mô hình cấy ghép để hiển thị và lập kế hoạch chấn thương 3D. Bằng cách cải thiện đánh giá trước phẫu thuật, các hệ thống như vậy có thể giảm lỗi cấy ghép, tăng độ chính xác phẫu thuật và hỗ trợ kết quả tốt hơn trong chăm sóc chấn thương chỉnh hình phức tạp.

Phần mềm giáo dục của Medicalholodeck có thể mở ra những khả năng mới cho kế hoạch trước phẫu thuật, giúp các bác sĩ phẫu thuật hiểu rõ hơn về độ phức tạp của từng trường hợp bệnh nhân và hợp lý hóa quá trình phẫu thuật. Mặc dù báo cáo này mô tả một trường hợp duy nhất, nhưng nó nhấn mạnh tiềm năng áp dụng rộng rãi hơn trong tương lai.

Hình 4: Hình ảnh hậu phẫu cuối cùng sau khi tạo mẫu VR trước phẫu thuật, được thực hiện trong Hình 3.

Xem thử với Medicalholodeck

Medical Imaging XR cho phép các bác sĩ hình dung và đánh giá dữ liệu bệnh nhân trong môi trường không gian nhập vai. Người dùng có thể tương tác với các mô hình 3D đặc thù của bệnh nhân theo thời gian thực, cải thiện sự hiểu biết về giải phẫu, sự tự tin trong chẩn đoán và chất lượng kế hoạch phẫu thuật.

Medicalholodeck kết nối an toàn với các hệ thống bệnh viện, cung cấp tích hợp PACS, xử lý dữ liệu tuân thủ HIPAA và bảo vệ đầy đủ dữ liệu bệnh nhân. Nó chạy trên tai nghe VR, máy tính, iPad và iPhone, phù hợp cho bệnh viện, lớp học và cơ sở đào tạo.

Các chức năng lập kế hoạch phẫu thuật nâng cao có sẵn trong Medical Imaging XR PRO FDA.

Hiện tại, Medicalholodeck chỉ có sẵn cho mục đích giáo dục. Nền tảng đang trong quá trình chứng nhận FDA và CE, và chúng tôi dự kiến Medical Imaging XR PRO FDA sẽ sớm vào thị trường Mỹ và EU.