Erweiterte Realität Assistierte Chirurgie: Verbesserung der chirurgischen Präzision durch Computer Vision

Von Fouad Sabry

Was ist Erweiterte Realität Assistierte Chirurgie

Erweiterte Realität Assistierte Chirurgie (ARAS) ist ein chirurgisches Instrument, das eine Technologie nutzt, die ein computergeneriertes Bild in die Sicht eines Chirurgen einblendet Operationsfeld und bietet dem Chirurgen so eine zusammengesetzte Ansicht des Patienten mit einer computergenerierten Überlagerung, die das Operationserlebnis verbessert. Es kann zum Training, zur Vorbereitung auf eine Operation oder zur Durchführung einer Operation verwendet werden. ARAS kann mit einer breiten Palette von Technologien durchgeführt werden, darunter ein optisches Head-Mounted-Display (OHMD), wie das Google Glass Die Technik wurde hauptsächlich im urologischen und kardiovaskulären Bereich getestet.

Wie Sie profitieren

(I) Einblicke und Validierungen zu den folgenden Themen :

Kapitel 1: Erweiterte Realität Assistierte Chirurgie

Kapitel 2: Bildgestützte Chirurgie

Kapitel 3: Computergestützte Chirurgie

Kapitel 4: Hybrid-Operationssaal

Kapitel 5: Urologie

Kapitel 6: Mahendra Bhandari

Kapitel 7: Mani Menon

Kapitel 8: Ashutosh Tewari

Kapitel 9: J. Hartwell Harrison

Kapitel 10: Craig G. Rogers

(II) Beantwortung der wichtigsten öffentlichen Fragen zu Erweiterte Realität Assistierte Chirurgie.

(III) Beispiele aus der Praxis für den Einsatz von Erweiterte Realität Assistierte Chirurgie in vielen Bereichen.

Für wen dieses Buch gedacht ist

Fachkräfte, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Hobbyisten und diejenigen, die über das Grundwissen oder die Informationen für jede Art von Erweiterte Realität Assistierte Chirurgie hinausgehen möchten.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 14. Mai 2024

Buchvorschau

Kapitel 1: Augmented-Reality-assistierte Chirurgie

Die Augmented-Reality-assistierte Chirurgie (ARAS) ist ein chirurgisches Instrument, das eine Technologie verwendet, die ein computergeneriertes Bild über die Sicht eines Chirurgen auf das Operationsfeld legt und ein zusammengesetztes Bild des Patienten mit einer computergenerierten Überlagerung bereitstellt und so das chirurgische Erlebnis erhöht.

Eine Untergruppe der sogenannten Augmented-Reality-assistierten urologischen Chirurgie (ARAUS) unterstützt insbesondere die urologische Chirurgie. Dieses intraoperative Trainingsgerät wurde ursprünglich von Tariq S. Hakky, Ryan M. Dickey und Larry I. Lipshultz vom Scott Department of Urology, Baylor College of Medicine, und Daniel R. Martinez, Rafael E. Carrion und Philippe E. Spiess vom Sexual Medicine Program in der Abteilung für Urologie der University of South Florida beschrieben und implementiert.

{Ende Kapitel 1}

Kapitel 2: Bildgeführte Chirurgie

Bildgeführte Chirurgie, oft auch als IGS bezeichnet, bezieht sich auf jeden chirurgischen Prozess, bei dem der Chirurg verfolgte chirurgische Instrumente in Kombination mit präoperativen oder intraoperativen Fotos verwendet, um den chirurgischen Eingriff entweder direkt oder indirekt zu steuern. Bildgeführte Chirurgiesysteme verwenden Kameras, Ultraschallsensoren, elektromagnetische Felder oder eine Kombination dieser und anderer Felder, um die Anatomie des Patienten sowie die präzisen Bewegungen des Chirurgen in Bezug auf den Patienten zu erfassen und weiterzuleiten. Diese Informationen können auf Computermonitoren im Operationssaal oder auf Augmented-Reality-Headsets angezeigt werden. Die bildgeführte Chirurgie wird immer beliebter (Augmented-Reality-Chirurgie-Navigationstechnologie). In den meisten Fällen geschieht dies in Echtzeit, es kann jedoch je nach Betriebsart und Programm zu Verzögerungen von einigen Sekunden oder sogar einigen Minuten kommen.

Chirurgen sind in der Lage, mit Hilfe der bildgeführten Chirurgie sicherere und weniger invasive Eingriffe durchzuführen, die zu einem anerkannten Behandlungsstandard bei der Behandlung einer Vielzahl von Erkrankungen geworden sind, einschließlich Erkrankungen des Schädels, der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, der Wirbelsäule, der Orthopädie und der Herz-Kreislauf-Chirurgie.

Die bildgeführte Chirurgie hat eine Reihe von Vorteilen, darunter eine bessere Kontrolle über die Operationstechnik, Echtzeit-Feedback über die Auswirkungen des Eingriffs, weniger Gewebebelastung und Störungen beim Zugang zur anatomischen Struktur und so weiter. Reduzierte postoperative neurologische Beeinträchtigungen und unerwünschte Ereignisse im Zusammenhang mit endovenösen laserablativen Operationen sind dank der bildgeführten Chirurgie möglich, die viele Vorteile bietet. Bei der bildgeführten Chirurgie wird entweder die präoperative oder die intraoperative Bildgebung verwendet, um den chirurgischen Eingriff zu steuern. Die bildgeführte Chirurgie wird bei Behandlungen eingesetzt, die verschiedene Organe betreffen, darunter Gehirn, Wirbelsäule, Becken/Hüfte, Knie, Lunge, Brust, Leber und Prostata. Andere Organe, die ins Visier genommen wurden, sind:.

Die bildgesteuerte Chirurgie, die eine Teilmenge des breiteren Bereichs der computerassistierten Chirurgie darstellt, kann in hybriden Operationssälen durch intraoperative Bildgebung durchgeführt werden. Ein Hybrid-Operationssaal ist ein Operationssaal, der mit modernen medizinischen Bildgebungsgeräten wie festen C-Bögen, CT-Scannern oder MRT-Scannern ausgestattet ist. Diese bildgebenden Geräte sind in Hybrid-Operationssälen zu finden. Die meisten bildgesteuerten chirurgischen Eingriffe erfordern nur eine geringe Gewebe- oder Organentnahme. Die interventionelle Radiologie ist ein Teilgebiet der Radiologie, das als eines der ersten medizinischen Fachgebiete Pionierarbeit leistete und sich auf die bildgesteuerte minimalinvasive Chirurgie konzentrierte.

Da sie dem Chirurgen eine Karte der zu operierenden Region liefert, ist eine chirurgische Sonde, die in der Hand des Chirurgen gehalten werden kann, ein entscheidender Bestandteil jedes bildgeführten Operationssystems. Während des Operationsprozesses überwacht das IGS die Lage der Sonde und stellt die darunter liegende Anatomie auf einem arbeitsplatzbasierten 3D-Bildgebungssystem in Form von beispielsweise drei orthogonalen Bildscheiben dar. Verschiedene Arten von Tracking-Methoden, wie mechanische, optische, Ultraschall- und elektromagnetische, werden von derzeit in Betrieb befindlichen IGS-Systemen verwendet.

Fluoreszenzbildgesteuerte Chirurgie ist ein anderer Name für diese Methode, wenn die Fluoreszenztechnologie in die bei dem Verfahren verwendeten Geräte integriert ist.

Da bei der bildgesteuerten Chirurgie mit medizinischem Ultraschall Schallwellen