La chirurgie maxillo-faciale se spécialise dans le diagnostic et le traitement des pathologies affectant le visage, les mâchoires et les structures orales. Elle inclut des procédures pour gérer les traumatismes, les déformations, les tumeurs et les troubles fonctionnels. Les progrès de la réalité augmentée et de l'IA s'intègrent de plus en plus à la planification et à l'exécution de ces interventions pour améliorer la précision chirurgicale, cruciale pour des résultats fonctionnels et esthétiques optimaux.

Reconstruction mandibulaire

Navigation holographique 3D pour la reconstruction mandibulaire par lambeau libre de péroné. Les hologrammes basés sur la TDM sont superposés en temps réel pour guider le marquage préopératoire, la planification vasculaire et la préparation microchirurgicale des vaisseaux donneurs et receveurs. https://doi.org/10.3390/healthcare13192406

La mandibule forme le squelette facial inférieur et soutient les dents, jouant un rôle clé dans la mastication et la parole. Les défauts mandibulaires peuvent avoir un impact significatif sur ces fonctions, rendant une reconstruction précise essentielle.

Une étude récente d'Amérique latine a décrit le cas d'une patiente de 26 ans présentant un vaste ostéoblastome destructeur de la mandibule gauche, nécessitant une large résection et une reconstruction. Dans la phase préopératoire, les données DICOM issues des scanners ont été utilisées pour générer des modèles holographiques 3D avec le logiciel Medicalholodeck. Dans un environnement virtuel, l'équipe chirurgicale a exploré l'anatomie de la patiente, testé différentes marges de résection et planifié la reconstruction par lambeau libre de péroné avec des guides de coupe précis.

Pendant l'intervention, le chirurgien principal a utilisé un casque AR Meta Quest 3 pour superposer l'hologramme sur l'anatomie du patient. Cela a facilité la détermination précise des marges de résection et amélioré la visualisation des repères vasculaires critiques, renforçant ainsi la précision et la sécurité chirurgicales.

La patiente a connu des suites postopératoires sans complications. Les évaluations de suivi ont démontré une intégration réussie du lambeau, une fonction mandibulaire préservée et un retour aux activités quotidiennes normales, confirmant la valeur de l'intégration de technologies VR et AR abordables dans la chirurgie reconstructive.

Chirurgie oncologique maxillo-faciale

La chirurgie oncologique maxillo-faciale implique l'ablation de tumeurs bénignes ou malignes affectant les mâchoires, le tiers moyen du visage et les structures environnantes, souvent suivie d'une reconstruction complexe pour restaurer la fonction et l'apparence. Ces résections, telles que les maxillectomies partielles ou totales, nécessitent des lignes d'ostéotomie précises pour obtenir des marges saines tout en préservant autant de tissus sains que possible.

Dans l'étude, des données 3D spécifiques au patient ont d'abord été obtenues à partir de tomodensitogrammes préopératoires. Les modèles ont été utilisés pour créer un plan chirurgical virtuel avec des lignes d'ostéotomie détaillées et des marges de résection. Les chirurgiens ont utilisé la technologie AR au bloc opératoire pour superposer ce plan directement sur l'anatomie du patient et tracer des lignes d'ostéotomie en temps réel sans détourner le regard du champ opératoire.

Les lignes ont été vérifiées et complétées à l'aide de guides de coupe personnalisés. La comparaison a montré une concordance étroite, avec des écarts entre les lignes de corticotomie guidées par AR et les lignes d'ostéotomie assistées par guide de coupe restant sous les deux millimètres.

Navigation peropératoire basée sur la RM

La réalité mixte fusionne les environnements réels et virtuels, permettant des interactions entre les éléments physiques et numériques. Cette capacité a permis le développement d'un système basé sur la RM pour la chirurgie des tumeurs maxillo-faciales. Il se composait de quatre modules :

• Module de traitement et de sélection d'images MR, qui transforme l'imagerie préopératoire en modèles 3D
• Module d'enregistrement, qui aligne les modèles 3D virtuels avec l'anatomie réelle du patient à l'aide de l'extraction de points de repère, de cadres de positionnement et d'une identification basée sur navigateur
• Module de contrôle, qui permet au chirurgien d'utiliser le système et d'ajuster les paramètres
• Module de calcul de la profondeur de la zone cible, qui calcule la profondeur de l'instrument chirurgical par rapport à la cible et optimise la précision de la navigation

Le système a assisté avec succès quatre procédures, au cours desquelles les chirurgiens ont ensuite pu effectuer des résections de tumeurs et des reconstructions tout en visualisant l'emplacement précis de la tumeur et des structures critiques environnantes en temps réel. L'étude a démontré que le guidage par RM améliorait l'orientation spatiale peropératoire et la précision chirurgicale, soulignant son potentiel en tant qu'outil de navigation.

Environnements de formation immersive

La VR offre une plateforme immersive pour la planification et la formation chirurgicales en permettant aux chirurgiens d'interagir avec des modèles 3D spécifiques au patient. Cela a permis le développement d'un simulateur VR pour la reconstruction maxillo-faciale, une chirurgie qui nécessite un haut niveau de précision en raison de la restauration des structures squelettiques dans des zones telles que la bouche, la mâchoire et le visage.

Les chirurgiens pouvaient effectuer des ostéotomies virtuelles et manipuler les segments reconstruits en temps réel. Les tests de validation ont démontré que le simulateateur représentait avec précision les structures anatomiques et les étapes chirurgicales. Une telle approche de formation offre un environnement sûr pour le développement des compétences et la planification préopératoire, améliorant potentiellement les résultats chirurgicaux et réduisant les erreurs peropératoires.

Les technologies immersives répondent au besoin de précision de haut niveau lors des procédures maxillo-faciales. Non seulement les outils VR, AR et MR permettent aux chirurgiens d'effectuer des résections tumorales précises et de naviguer dans des structures anatomiques critiques en temps réel, mais ils fournissent également des environnements pour le développement des compétences et la répétition préopératoire.

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.

Pour les mises à jour, les actualités réglementaires, la disponibilité ou les questions, contactez info@medicalholodeck.com.