211service.com
Simuliatorius smegenų chirurgams
Naujas treniruoklis, leidžiantis neurochirurgams repetuoti prieš operaciją, kaip skrydžio treniruoklio pilotai, gali pakeisti tai, kaip gydytojai ruošiasi ir atlieka smegenų operaciją.
Virtualus pjūvis: Komandos narys demonstruoja naują modeliavimo sistemą.
NeuroTouch, Kanados nacionalinės tyrimų tarybos (NRC) ir kelių kitų tyrimų grupių sukurtas treniruoklio prototipas, leidžia chirurgams pereiti prie virtualios realybės prieš įeinant į operacinę, o tai gali sumažinti klaidų skaičių.
Pirma, paciento duomenys iš funkcinio magnetinio rezonanso tomografijos (fMRT) pateikiami į 3-D didelės skiriamosios gebos asmens smegenų modelį. Įkėlę modelį į sistemą, gydytojai gali liesti ir manipuliuoti ekranuose esančiais augliais ir kitais virtualiais objektais realiu laiku, naudodami skalpelį primenantį fizinį instrumentą. Prietaisas turi šešis laisvės laipsnius ir atkuria tikrojo įrankio grįžtamąjį ryšį bei skirtingą audinių atsparumą skirtingo tvirtumo smegenų regionuose. Tuo tarpu fotorealistiški vaizdai ekrane rodo imituojamą operaciją, įskaitant kraujavimą ir pulsuojančią pilkąją medžiagą.
Tai pirmasis simuliatorius, visiškai integruojantis medicininių vaizdų apdorojimą, medžiagų modelius, baigtinių elementų modeliavimą, grafiką ir haptikos technologijas, kad būtų sukurtas konkrečiam pacientui skirtas modeliavimas, sako Ryanas D'Arcy, NRC neurologas, padėjęs sukurti NeuroTouch. Kitas svarbus bruožas yra funkcinių smegenų žemėlapių duomenų įtraukimas iš fMRI. Tai leidžia tiksliau pavaizduoti svarbias smegenų sritis, tokias kaip kalbos sritis, sako D'Arcy.
9,1 mln. USD vertės trejus metus trunkantis neurochirurgijos simuliatoriaus kūrimo projektas prasidėjo 2008 m. balandžio mėn., jame dalyvauja apie 50 gydytojų ir inžinierių iš visos Kanados. Praėjusį mėnesį šis projektas buvo svarbus etapas, kai Halifakso (Naujosios Škotijos valstija) chirurgai juo repetavo prieš operuodami 48 metų moterį, turinčią gerybinį auglį netoli jos smegenų kalbos centro. Penkias valandas trukusi operacija buvo sėkminga, o kitą dieną moteris buvo išrašyta. Nors procedūra buvo gana paprasta, tai buvo pirmas kartas, kai tokiai operacijai buvo naudojamas treniruoklis.
Pagrindinis chirurgas Davidas Clarke'as iš Halifakso Karalienės Elžbietos II sveikatos mokslų centro gyrė prototipą už tai, kad jis yra labai tikroviškas. Chirurgijos komanda ten atvyko su žiniomis ir pasitikėjimu, ko kitaip negalėtume turėti, po operacijos sakė Clarke'as. Manau, kad tai ne tik gerai iš anksto aptariant su pacientais, bet ir bendram jų chirurginiam rezultatui.
Kadangi smegenų operacijos tampa mažiau invazinės, bet sudėtingesnės, jaunesni chirurgai gali būti geriau apmokyti naudojant treniruoklį, sakoma. Rolando Del Maestro Monrealio neurologijos instituto ir ligoninės, kuri dalyvavo projekte. Mes, neurochirurgai, būsime kaip treniruoklių pilotai, todėl galime sužinoti, ar mūsų įgūdžiai yra tam tikro lygio, sako Del Maestro ir priduria, kad treniruoklis gali padėti paspartinti mokymąsi.
Abhijit Guha, Toronto ligonių vaikų ligoninės neurochirurgas, nesusijęs su NeuroTouch, sako, kad virtuali chirurgija niekada nepakeis tikrosios. Vienas sistemos trūkumas yra tas, kad ji pagrįsta archyviniais MRT skenavimais, kurie gali būti negaliojantys, nes operacija vyksta dėl smegenų ir smegenų skysčio poslinkių, sako Guha. Taip pat yra sprendimo veiksnys, ypač kai kas nors negerai.
Techninis prototipo apribojimas yra tas, kad jis gali vaizduoti tik arti smegenų paviršiaus esančius navikus, o chirurgai gali naudoti tik vieną ranką. Tačiau kūrimas tęsis iki 2011 m. balandžio mėn., o galutinis prietaisas leis gydytojams dirbti su giliais smegenų augliais naudojant kelis chirurginius įrankius ir abi rankas.
NRC planuoja išsiųsti prototipus į neurochirurgijos centrus visoje Kanadoje ir per dvejus metus perduoti technologiją komerciniam partneriui. Komercinė versija gali būti parduodama nuo 10 000 iki 500 000 USD, priklausomai nuo jos funkcijų. Į paketą bus įtrauktas kompiuteriu pagrįstas planuotojas optimaliam chirurginio koridoriaus parinkimui, taip pat chirurginių užduočių ir tipinių chirurginių procedūrų treneris, sako NRC kūrimui vadovavęs Robertas DiRaddo. Jie abu bus integruoti į repeticijų sistemą, skirtą konkrečiam pacientui.
Tikslas nuo pat pradžių buvo komercializuoti neurochirurginį treniruoklį, sako D'Arcy. Tikslas – treniruoklį įdėti į klinikas, ligonines ir mokymo centrus visame pasaulyje, tačiau dar reikia daug nuveikti.