La neurochirurgie exige une précision exceptionnelle et une compréhension approfondie de l'anatomie complexe, souvent dans des conditions à haut risque. Les chirurgiens doivent intégrer de vastes quantités de connaissances en imagerie et en procédures pour planifier et exécuter des interventions sûres. Les technologies immersives, telles que l'imagerie spatiale et la réalité virtuelle, offrent des outils de visualisation tridimensionnelle détaillée de la neuroanatomie pour soutenir la compréhension spatiale, améliorer la planification et perfectionner la formation dans ce domaine exigeant.

De 2D à 3D : Meilleure compréhension anatomique

Les plateformes de réalité virtuelle, telles que Medicalholodeck, permettent aux neurochirurgiens de convertir les données de scanner ou d'IRM d'un patient en modèles 3D et de les visualiser dans des environnements immersifs. Ces modèles préservent non seulement toutes les informations critiques de l'imagerie 2D, mais peuvent aussi être pivotés, zoomés ou sectionnés dans l'espace virtuel. Cela facilite la compréhension anatomique des structures neurologiques et résout le problème persistant des scanners 2D, qui nécessitent des reconstructions mentales de l'anatomie complexe.

An illustrative rendering depicting a surgeon exploring virtual reality to create a perioperative plan. Of note, is the feasibility to access a perioperative planning environment in an office space. The instrumentation extends from T9-Pelvis https://doi.org/10.4103/jcvjs.jcvjs_48_23

Une équipe chirurgicale a utilisé Medicalholodeck pour analyser les relations spatiales de la colonne vertébrale du patient et de ses structures environnantes. En explorant différents angles, l'équipe a pu identifier les corridors chirurgicaux les plus sûrs et anticiper les obstacles potentiels. Cette couche supplémentaire de vision préopératoire a finalement renforcé la confiance dans le choix de l'approche et a permis une exécution plus précise lors de la chirurgie de révision vertébrale.

Hologrammes crâniens

De manière similaire à la RV, la RA peut soutenir la planification chirurgicale, mais sa capacité à superposer des données virtuelles sur l'environnement réel la rend particulièrement précieuse en peropératoire. Cette technologie a permis aux neurochirurgiens de planifier l'approche optimale pour la résection d'un schwannome vestibulaire, une tumeur bénigne mais difficile en raison de sa proximité avec des structures neurovasculaires critiques. Pendant la procédure, des modèles crâniens 3D ont été projetés sur l'anatomie du patient, améliorant la conscience spatiale de ces structures critiques. Cette visualisation a confirmé l'approche chirurgicale choisie, vérifié les sites d'incision et aidé à optimiser le positionnement du patient tout en tenant compte des vaisseaux adjacents.

Target placement with AR, where the patient’s CT scan can be observed in the coronal view. https://doi.org/10.3390/brainsci14101025

La RA peut également être appliquée aux tumeurs cérébrales, telles que le méningiome et l'épendymome. Dans trois neurochirurgies, les chirurgiens ont bénéficié des superpositions 3D spécifiques au patient. Ce guidage en temps réel a permis une localisation plus précise de la tumeur, facilitée une dissection plus sûre et amélioré la confiance dans l'exécution chirurgicale, contribuant à des complications minimes et à des résultats postopératoires favorables.

(A) AR view showing a real-time CT scan. (B) Craniectomy assisted by augmented reality. (C) Total resection of the lesion. https://doi.org/10.3390/brainsci14101025

Simulation immersive à tactile

Les sessions de formation chirurgicale en RV ou en RA sont de plus en plus intégrées dans les programmes médicaux car elles améliorent le transfert de compétences et la confiance procédurale. Pour améliorer encore la pratique et l'engagement des stagiaires, un atelier a combiné une application mobile de RA avec des modèles anatomiques imprimés en 3D. Dans la première phase, les résidents ont sélectionné des approches neurochirurgicales et répété chaque étape avec un guidage RA sur les modèles 3D. Dans la seconde phase, ils ont effectué les mêmes procédures sur des simulateurs de crâne physiques en 3D, chaque étape étant évaluée par des neurochirurgiens seniors. Les résidents ont rapporté que cette formation hybride approfondissait leur compréhension de la neuroanatomie et améliorait leurs compétences techniques, soulignant son potentiel en tant que composante standard de l'éducation neurochirurgicale.

(A–E) Training steps. (A) Training laboratory set up; (B) suturing exercise; (C) augmented reality (AR) for craniotomy and approach planning; (D) dura opening on the pterional approach simulator box; (C) microscopic intradural phase through pterional approach with gentle brain retraction; (E,F) microscopic exploration and dissection through pterional approach of the carotid artery, optic nerve, and sylvian vessels. https://doi.org/10.3389/fsurg.2022.862948

Éducation des patients

La complexité de nombreuses affections neurochirurgicales peut être difficile à saisir pleinement pour les patients, ce qui peut conduire à des malentendus lors de la communication clinicien-patient. La réalité virtuelle résout ce problème en fournissant des environnements 3D interactifs qui permettent aux patients d'explorer leur propre anatomie avec un contexte spatial précis. Lorsqu'elle est combinée aux conseils du chirurgien, cette approche améliore la compréhension par les patients de leur diagnostic, augmente la confiance dans les procédures planifiées et renforce le processus de consentement éclairé.

Les technologies immersives offrent une visualisation 3D et une incompréhension spatiale améliorées, bénéficiant aux neurochirurgiens dans la planification et le guidage de diverses procédures. Elles aident également les stagiaires médicaux à acquérir des compétences techniques et aident les patients à mieux comprendre leurs conditions. Dans l'ensemble, ces outils font progresser la précision chirurgicale, améliorent les résultats et enrichissent l'éducation tout au long de la pratique neurochirurgicale.

Comment commencer

Medicalholodeck s'intègre aux systèmes hospitaliers sécurisés, offrant un accès PACS, une gestion des données conforme à la loi HIPAA et une sécurité totale des données des patients. Il fonctionne sur des écrans 3D stéréoscopiques, des casques VR, des appareils mobiles et des systèmes Windows standard, permettant une utilisation flexible dans les hôpitaux, les salles de classe et les centres de formation.

Les fonctionnalités spécialisées pour la planification chirurgicale sont exclusives à Medical Imaging XR PRO. Actuellement, Medicalholodeck n'est disponible que pour un usage éducatif. La plateforme est en cours de certification FDA et CE, et nous prévoyons que Medical Imaging XR PRO sera bientôt disponible sur les marchés américain et européen.

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