I bambini presentano sfide mediche uniche a causa delle dimensioni ridotte, della variabilità anatomica e della rarità delle malattie, rendendo diagnosi, pianificazione chirurgica e presa di decisioni intraoperatorie particolarmente impegnative. L'imaging spaziale, la realtà virtuale e aumentata forniscono strumenti potenti per facilitare la comprensione dell'anatomia complessa, consentendo una pianificazione ed esecuzione più precisa delle procedure. Queste tecnologie hanno il potenziale per ridurre i rischi intraoperatori e migliorare i risultati in un'ampia gamma di specialità chirurgiche pediatriche.

Pianificazione chirurgica di precisione in pediatria

Yang W, Xu Y, Wang Z, Ye M, Chen R, Da M, Qi J (2025) Pianificazione preoperatoria assistita da realtà virtuale per segmentectomia toracoscopica pediatrica: studio retrospettivo. BMC Pediatrics.

Il report descrive come i chirurghi pediatrici hanno utilizzato l'imaging medico in realtà virtuale di Medicalholodeck per supportare la pianificazione preoperatoria della chirurgia polmonare toracoscopica nei bambini con malformazioni polmonari congenite. Trasformando le TC in modelli 3D VR interattivi e specifici del paziente, i chirurghi sono stati in grado di comprendere meglio le relazioni spaziali tra segmenti polmonari, lesioni e vasi critici rispetto all'imaging 2D convenzionale o 3D standard.

Questi modelli immersivi sono stati usati per pianificare in anticipo gli approcci chirurgici e discutere i casi all'interno del team chirurgico. In una serie di segmentectomie toracoscopiche pediatriche, la pianificazione basata su VR ha aiutato i chirurghi a navigare l'anatomia complessa con maggiore sicurezza, evitare danni a strutture vitali e completare tutte le procedure senza conversione a chirurgia aperta. Chirurghi senior indipendenti hanno confermato che i modelli VR fornivano una visione anatomica più chiara rispetto all'imaging tradizionale da solo.

Per saperne di più: https://doi.org/10.1186/s12887-025-06259-3

TC a bassa dose, alto impatto

Zalepugas D, Buermann J, Senkel S, Schmidt N, Ziegler AM, Kurz R, Schmidt J, Feodorovici P, Arensmeyer J (2025) Il potenziale dell’Imaging 3D renderizzato in volume in tempo reale nella realtà virtuale immersiva (VR) per la pianificazione chirurgica nei neonati con malformazione toracica congenita (CTM). Rivista di biotecnologia computazionale e strutturale.

L'articolo mostra che la visualizzazione immersiva in VR delle TC a bassa dose migliora la pianificazione chirurgica nei casi pediatrici di malformazioni toraciche congenite. Sebbene la TC a bassa dose riduca l'esposizione alle radiazioni, rende l'anatomia più difficile da interpretare in 2D. Convertire queste scansioni in modelli 3D VR specifici del paziente offre ai chirurghi una visione spaziale più chiara di organi e malformazioni rispetto alle immagini TC standard.

I risultati mostrano che la VR porta a diagnosi più accurate e decisioni chirurgiche più precise, inclusi cambiamenti nella strategia terapeutica in diversi casi. I chirurghi hanno identificato dettagli anatomici mancanti nell'imaging 2D, con il beneficio maggiore osservato nei clinici meno esperti. L'articolo conclude che la VR consente una pianificazione chirurgica di alta qualità mantenendo bassa l'esposizione alle radiazioni.

Modelli specifici del paziente

Visualizzazioni 3D dell'anatomia del paziente in VR vengono sempre più utilizzate in vari campi medici, inclusa la chirurgia pediatrica, per migliorare la pianificazione preoperatoria. Questi strumenti consentono ai chirurghi di visualizzare strutture critiche nei piani assiali, sagittali e coronali, migliorando la comprensione dell'anatomia complessa. L'integrazione di algoritmi AI snellisce il processo di segmentazione, riducendo il tempo necessario per identificare anomalie e organi circostanti.

I chirurghi hanno usato 3D Slicer per creare un modello segmentato degli organi toraco-addominali di un lattante per identificare una lesione cavitaria nel lobo polmonare destro. Hanno anche applicato lo strumento per visualizzare l'anatomia di un paziente adolescente, regolando l'opacità del pancreas e degli organi vicini per esaminare strutture più profonde intorno a un tumore pseudopapillare. Questo approccio ha permesso di pianificare la dissezione con una comprensione più chiara delle relazioni spaziali tra strutture chiave.

Segmentectomia polmonare

Ricercatori nei Paesi Bassi hanno impiegato un sistema che combina VR e IA per la pianificazione preoperatoria nella chirurgia polmonare congenita. Un chirurgo pediatrico e un radiologo hanno prima esaminato le TC 2D dell'anatomia broncovascolare in cinque pazienti, poi le hanno confrontate con i corrispondenti modelli 3D segmentati da IA visualizzati in VR. Sebbene entrambi gli specialisti abbiano localizzato correttamente i lobi polmonari lesionati con l'imaging convenzionale, le visualizzazioni immersive in VR hanno rivelato più segmenti interessati. Di conseguenza, in tre casi hanno optato per la segmentectomia anziché la lobectomia completa.

Pianificazione delle traiettorie neurochirurgiche

La realtà virtuale viene sempre più applicata in neurochirurgia pediatrica per migliorare la comprensione delle complessive relazioni spaziali tra strutture cerebrali. I neurochirurghi hanno applicato la VR per ottimizzare le traiettorie chirurgiche per cinque bambini con lesioni cerebrali profonde vicino a vasi critici e tratti di fibre. L'imaging 2D è stato convertito in modelli 3D, permettendo ai chirurghi di pianificare prima traiettorie "top-down" dalla superficie del cranio alla lesione, e poi esplorare viste "bottom-up" o "canopy" da sotto o all'interno della lesione per identificare percorsi alternativi o più sicuri. Questi fly-through VR hanno consentito di regolare i punti di ingresso, evitare l'anatomia critica e ottimizzare i corridoi chirurgici.

Localizzazione tumori assistita da AR

Le resezioni di tumori della parete toracica nei pazienti pediatrici richiedono spesso l'asportazione di costole, causando deformità che compromettono respirazione e mobilità. Preservare il massimo tessuto sano possibile richiede localizzazione precisa del tumore e tecnica chirurgica meticolosa. La tecnologia di realtà aumentata ha permesso ai chirurghi di proiettare dati 3D specifici del paziente sull'anatomia pre-incisione registrando landmark anatomici e facilitando la localizzazione precisa del tumore in otto pazienti. Le posizioni guidate da AR sono state poi verificate tramite palpazione manuale e toracoscopia. Uno studio cadaverico successivo ha dimostrato la fattibilità del metodo di corrispondenza superficiale dopo l'incisione.

Le cure pediatriche sono sempre più migliorate da tecnologie immersive che potenziano visualizzazione e precisione chirurgica. Integrando dati medici 3D, questi strumenti offrono una comprensione anatomica più chiara e supportano decisioni meglio informate. Lo sviluppo continuo di queste soluzioni promette cure più sicure, efficienti e patient-centriche per i bambini.

Come iniziare

Medicalholodeck si integra con i sistemi ospedalieri sicuri, fornendo accesso PACS, gestione dei dati conforme a HIPAA e completa sicurezza dei dati dei pazienti. Funziona su display 3D stereoscopici, visori VR, dispositivi mobili e sistemi Windows standard, consentendo un uso flessibile in ospedali, aule e centri di formazione.

Le funzioni specializzate per la pianificazione chirurgica sono esclusive di Medical Imaging XR PRO. Attualmente, Medicalholodeck è disponibile solo per uso didattico. La piattaforma è in fase di certificazione FDA e CE e prevediamo che Medical Imaging XR PRO sarà presto disponibile nei mercati statunitense ed europeo.

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