A neurocirurgia requer precisão excepcional e compreensão profunda da anatomia complexa, muitas vezes em condições de alto risco. Os cirurgiões devem integrar vastas quantidades de imagens e conhecimento de procedimentos para planejar e executar intervenções seguras. Tecnologias imersivas, como imagens espaciais e realidade virtual, oferecem ferramentas para visualizações tridimensionais detalhadas da neuroanatomia para apoiar a compreensão espacial, melhorar o planejamento e aprimorar o treinamento neste campo desafiador.

De 2D para 3D: Maior percepção anatômica

Plataformas de realidade virtual, como a Medicalholodeck, permitem que neurocirurgiões convertam dados de TC ou RM de um paciente em modelos 3D e os visualizem em ambientes imersivos. Esses modelos não apenas preservam todas as informações críticas das imagens 2D, mas também podem ser girados, ampliados ou seccionados no espaço virtual. Isso facilita a compreensão anatômica das estruturas neurológicas e aborda o problema persistente das varreduras 2D - que exigem reconstruções mentais da anatomia complexa.

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

Uma equipe cirúrgica usou a Medicalholodeck para analisar as relações espaciais da coluna do paciente e suas estruturas circundantes. Ao explorar diferentes ângulos, a equipe conseguiu identificar os corredores cirúrgicos mais seguros e antecipar obstáculos potenciais. Essa camada adicional de percepção pré-operatória acabou fortalecendo a confiança na seleção da abordagem e apoiou uma execução mais precisa durante a cirurgia de revisão espinhal.

Hologramas cranianos

Semelhante à RV, a RA pode apoiar o planejamento cirúrgico, mas sua capacidade de sobrepor dados virtuais ao ambiente real a torna particularmente valiosa no intraoperatório. Essa tecnologia permitiu que neurocirurgiões planejassem a abordagem ideal para a ressecção de um schwannoma vestibular, um tumor benigno, mas desafiador devido à sua proximidade com estruturas neurovasculares críticas. Durante o procedimento, modelos cranianos 3D foram projetados na anatomia do paciente, aumentando a consciência espacial dessas estruturas críticas. Essa visualização confirmou a abordagem cirúrgica escolhida, verificou os locais de incisão e ajudou a otimizar o posicionamento do paciente, levando em conta os vasos adjacentes.

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

A RA também pode ser aplicada em tumores cerebrais, como meningioma e ependimoma. Em três neurocirurgias, os cirurgiões se beneficiaram das sobreposições 3D específicas do paciente. Essa orientação em tempo real permitiu uma localização mais precisa do tumor, facilitou uma dissecção mais segura e melhorou a confiança na execução cirúrgica, contribuindo para complicações mínimas e resultados pós-operatórios favoráveis.

(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

Simulação imersiva para tátil

Sessões de treinamento cirúrgico em RV ou RA estão sendo cada vez mais integradas aos currículos médicos porque aprimoram a transferência de habilidades e a confiança nos procedimentos. Para melhorar ainda mais a prática e o envolvimento dos estagiários, um workshop combinou um aplicativo móvel de RA com modelos anatômicos impressos em 3D. Na primeira fase, os residentes selecionaram abordagens neurocirúrgicas e ensaiaram cada etapa com orientação de RA nos modelos 3D. Na segunda fase, eles realizaram os mesmos procedimentos em simuladores físicos de crânio 3D, com cada etapa avaliada por neurocirurgiões seniores. Os residentes relataram que esse treinamento híbrido aprofundou sua compreensão da neuroanatomia e melhorou as habilidades técnicas, destacando seu potencial como um componente padrão da educação neurocirúrgica.

(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

Educação do paciente

A complexidade de muitas condições neurocirúrgicas pode ser difícil para os pacientes entenderem completamente, o que pode levar a mal-entendidos durante a comunicação médico-paciente. A realidade virtual aborda esse problema fornecendo ambientes 3D interativos que permitem aos pacientes explorar sua própria anatomia com contexto espacial preciso. Quando combinado com a orientação do cirurgião, essa abordagem aprimora a compreensão dos pacientes sobre seu diagnóstico, aumenta a confiança nos procedimentos planejados e fortalece o processo de consentimento informado.

Tecnologias imersivas oferecem visualização 3D aprimorada e compreensão espacial, beneficiando neurocirurgiões no planejamento e orientação de vários procedimentos. Eles também apoiam estagiários médicos na aquisição de habilidades técnicas e ajudam os pacientes a entender melhor suas condições. No geral, essas ferramentas estão avançando a precisão cirúrgica, melhorando os resultados e enriquecendo a educação em toda a prática neurocirúrgica.

Como começar

O Medicalholodeck integra-se a sistemas hospitalares seguros, fornecendo acesso PACS, manuseio de dados compatível com HIPAA e segurança total dos dados do paciente. Ele funciona em monitores 3D estereoscópicos, headsets VR, dispositivos móveis e sistemas Windows padrão, permitindo uso flexível em hospitais, salas de aula e centros de treinamento.

Recursos especializados para planejamento cirúrgico são exclusivos do Medical Imaging XR PRO. Atualmente, o Medicalholodeck está disponível apenas para uso educacional. A plataforma está passando por certificação FDA e CE, e esperamos que o Medical Imaging XR PRO esteja disponível em breve nos mercados dos EUA e da UE.

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