تحسين جراحة الصدر باستخدام تقنية الواقع المختلط

قفزة إلى الأمام في التخطيط قبل الجراحة من خلال التراكبات الهولوغرافية والتصوير ثلاثي الأبعاد في الوقت الحقيقي

تقدم مستشفى جامعة بون نظام واقع مختلط ثوري لجراحة الصدر. تعتمد هذه الطريقة المبتكرة على التراكبات الهولوغرافية والتصوير ثلاثي الأبعاد في الوقت الحقيقي لتحسين التخطيط الجراحي لإجراءات جدار الصدر. من خلال تمكين تصور مفصل قبل الجراحة لتشريح المريض، تهدف هذه التقنية إلى تحسين نتائج الجراحة وتعزيز رعاية المرضى.

Arensmeyer, J.; Bedetti, B.; Schnorr, P.; Buermann, J.; Zalepugas, D.; Schmidt, J.; Feodorovici, P. نظام للتراكبات الهولوغرافية للواقع المختلط لتصوير ثلاثي الأبعاد معاد بناؤه في الوقت الفعلي باستخدام شاشة عرض مثبتة على الرأس مع مرور فيديو—طريق للملاحة المستقبلية في جراحة جدار الصدر. J. Clin. Med. 2024, 13, 2080. https://doi.org/10.3390/jcm13072080

مقدمة إلى ثورة جراحية

في خطوة رائعة إلى الأمام لجراحة الصدر، قام فريق من الباحثين في مستشفى جامعة بون بتطوير نظام رائد يستخدم تقنية الواقع المختلط والتصوير ثلاثي الأبعاد لتحسين التخطيط الجراحي، خاصة للجراحات المعقدة لجدار الصدر. دراستهم، "A System for Mixed-Reality Holographic Overlays of Real-Time Rendered 3D-Reconstructed Imaging Using a Video Passthrough Head-Mounted Display"، لا تفتح فقط آفاقًا جديدة في التخطيط قبل الجراحة ولكنها تمهد أيضًا الطريق لتحسين دقة الجراحة ونتائج المرضى.

الابتكار في الصميم

تكمن جوهر هذه الابتكار في استخدام التصوير عالي الدقة، المُعاد بناؤه ثلاثي الأبعاد، لإنشاء إسقاط هولوغرافي لتشريح المريض مباشرة على جسده. يتيح هذا للجراحين تصور والتفاعل مع الهياكل التشريحية في الوقت الفعلي، مما يوفر فهمًا أوضح لموقع الجراحة قبل إجراء الشق الأول. يعتمد النظام على شاشة عرض مثبتة على الرأس مع تقنية نقل الفيديو المتقدمة، متصلة بمحطة عمل عالية الأداء، لعرض هذه الصور في الوقت الفعلي، مما يتيح للجراحين التلاعب واستكشاف سيناريوهات وتقنيات جراحية مختلفة.

أظهرت الدراسة فعالية هذا النظام من خلال ثلاث حالات أورام، حيث واجهت كل حالة تحديات فريدة بسبب حجم وموقع الأورام. من خلال عرض الصور ثلاثية الأبعاد الهولوغرافية على المرضى، تمكن الجراحون من اكتساب رؤى لا تقدر بثمن حول العلاقات المكانية بين الأورام والهياكل التشريحية الحيوية، مما ساعد في اتخاذ قرارات أكثر اطلاعاً وتخطيطاً جراحياً أفضل.

الدقة الهولوغرافية في التخطيط الجراحي

يمثل هذا النهج للواقع المختلط تحولًا كبيرًا عن أساليب التخطيط قبل الجراحة التقليدية، التي غالبًا ما تعتمد على التصوير ثنائي الأبعاد أو النماذج ثلاثية الأبعاد الثابتة. الطابع الديناميكي للتراكبات الهولوغرافية، إلى جانب التفاعل البديهي الذي يوفره بيئة الواقع المختلط، يقدم فهمًا أكثر شمولاً لتشريح المريض، وهو أمر بالغ الأهمية بشكل خاص في المهام الجراحية المعقدة داخل تجويف الصدر.

فعالية مثبتة في الحالات المعقدة

علاوة على ذلك، يمتد إمكانات النظام إلى ما هو أبعد من التخطيط قبل الجراحة. في المستقبل، يمكن دمج هذه التقنية في الإجراءات الجراحية الفعلية، مما يوفر إرشادات وملاحة في الوقت الفعلي، مما يقلل من الاعتماد على التصوير أثناء الجراحة ويقلل من التعرض للإشعاع. هذا ذو صلة خاصة بالحالات ذات الآفات الصغيرة أو في العمليات الجراحية طفيفة التوغل والجراحات المساعدة بالروبوت، حيث تكون ردود الفعل اللمسية محدودة.

التحديات المقبلة والإمكانيات المستقبلية

ومع ذلك، فإن الطريق نحو اعتماد واسع النطاق لهذه التقنية في الإعدادات الجراحية ليس بدون تحديات. الإعداد الحالي، رغم تقدمه، يتطلب اتصالاً عبر الكابل بمحطة عمل، مما يحد من الحركة. بالإضافة إلى ذلك، يجب معالجة العقبات التنظيمية، خاصة فيما يتعلق بالاستخدام أثناء العمليات. ومع ذلك، مع التقدم السريع في أجهزة الواقع المختلط والحوسبة السحابية، من المرجح أن تتلاشى هذه العوائق، مما يجعل هذه الأنظمة المتطورة أكثر سهولة وتنوعًا للتطبيقات الجراحية.

تُبرز الدراسة ليس فقط الإمكانات الكبيرة للواقع المختلط والتصوير ثلاثي الأبعاد في تحسين التخطيط والتنفيذ الجراحيين، ولكنها تسلط الضوء أيضًا على الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف النطاق الكامل لقابلية تطبيقها ودقتها وتأثيرها على النتائج السريرية. ونحن نقف على أعتاب حقبة جديدة في تقنية الجراحة، من الواضح أن دمج أنظمة الواقع المختلط قد يعيد تعريف معايير الدقة الجراحية ورعاية المرضى في جراحة الصدر وما بعدها.