3D-модели улучшат результаты черепных операций
Исследователи из Бразилии разработали способ визуализации и работы с анатомией конкретного пациента с помощью дополненной реальности (AR) и 3D-печати. В мартовском номере журнала Neurosurgical Focus они рассказали, как эта методика может улучшить предоперационное планирование черепной хирургии и результаты лечения пациентов.
Группа учёных под руководством доктора Жизель Коэльо из Университета Сан-Паулу обратилась к технологиям 3D-печати и AR, чтобы дать врачам более детальную и реалистичную картину анатомии черепа, чем с помощью одной только традиционной визуализации.
В случае сложных нейрохирургических процедур КТ и МРТ дают только ограниченное представление об анатомии пациента без какого-либо тактильного восприятия и минимальное понимание взаимосвязей между различными анатомическими структурами, пишет Коэльо. Тогда как сочетание 3D-печати и AR «объединяет мультисенсорные данные тактильного и зрительного восприятия, улучшая пространственное представление по сравнению с простыми анатомическими 3D-изображениями».
Исследователи применили эту концепцию ретроспективно к случаю 5-месячного мальчика с диагнозом метопический краниосиностоз, который перенес сложную хирургическую операцию высокого риска.
Сначала они создали 3D-модель черепа по КТ изображениям пациента. Модель была изготовлена из смолы и различных типов силикона, имитирующих текстуру и механическое сопротивление тканей человека.
Затем исследователи использовали компьютерное программное обеспечение для преобразования данных КТ в виртуальные 3D-модели, которые можно просматривать с помощью технологии AR. Они также разработали приложение AR, которое позволило пользователям проецировать виртуальные 3D-модели на реальную среду с помощью смартфона.
Используя как AR, так и 3D-модели черепа, хирурги смогли спланировать оптимальный хирургический подход и симулировать фронтальную краниотомию с использованием хирургических инструментов, как если бы это была настоящая операция. Измерения, которые они получили с помощью моделей для выполнения симулируемой процедуры, соответствовали измерениям, используемым для проведения реальной операции.
38 нейрохирургов и черепно-лицевых хирургов, тестировавших AR приложение для смартфона, оценили его полезность для хирургического планирования и образовательных целей, ответив на вопросы анкеты. Более 76% из них ответили, что они «согласны» или «совершенно согласны» с тем, что использование симулятора AR для предоперационного планирования является чрезвычайно полезным, и примерно 74% предположили, что использование симулятора может улучшить послеоперационные результаты. Все, кроме одного хирурга (97%) сочли возможным диагностировать заболевание пациента с помощью симулятора и согласились с тем, что это поможет членам семьи лучше понять состояние пациента.
Подавляющее большинство опрошенных также согласились, что применение симулятора в медицинской практике будет способствовать определению оптимального хирургического подхода (82% хирургов), и сообщили, что готовы использовать симуляторы во время предоперационного планирования (86%).
3D-печать модели черепа обошлось примерно в 1700 долларов, а мобильная платформа AR пока ещё не представлена на рынке. Учёные пришли к выводу, что сочетание AR и 3D-печати «может коренным образом и совершенно безопасно изменить процесс обучения нейрохирургов новым операционным методам, используемых для коррекции черепно-лицевых деформаций».
Оригинал новости можно прочитать здесь
