Η ομαδα μου ανάπτυξε λογισμικό πλοήγησης σε περιβάλλον επαυξημένης πραγματικότητας για ολικές αρθροπλαστικες ισχίου γόνατος- Augmented Reality Αided Navigational Orthopaedic Surgery (ARANOS)
Η καλή τεχνική χειρουργική και η ακριβής εμβιομηχανικά τοποθέτηση των εμφυτευμάτων στην ολική αντικατάσταση των αρθρώσεων είναι σημαντικοί παράγοντες που βελτιώνουν τη μακροζωία και τη λειτουργία των ολικών αρθροπλαστικών. Η τοποθέτηση των εμφυτευμάτων κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης συνήθως γίνεται συμφωνα με την εμπειρία του χειρουργο (free hand). Η εσφαλμένη τοποθέτηση εκτός από την κακή χειρουργική τεχνική ειναι σηνήθως αποτέλεσμα του κακού προσανατολισμου του χειρουργού κατα την διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης ιδιαίτερα σε περιπτώσεις που υπάρχουν ανατομικές παραλλαγές, δυσπλασια και μπορούν να παραπλανήσουν τον χειρουργό.
Τα συστήματα πλοήγησης με υποβοήθηση υπολογιστή (CAOS) έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στο σύνολο των αρθροπλαστικών γονάτοs και ισχίου. Η εμβιομηχανικά σωστή τοποθέτηση των υλικών της αρθροπλαστικής μειώνει την επιταχυνόμενη φθορά, την αστάθεια, την επιμεταλλωση των ιστών, την πιθανότητα χειρουργικής αναθεώρησης και βελτιώνει τα λειτουργικά αποτελέσματα των επεμβάσεων αυτών. Υπάρχουν διαφορά συστήματά πλοήγησης αξίας όμως πολλών εκατομμύριων ευρώ που δεν είναι στην διάθεση κάθε ορθοπαιδικού η νοσοκομείου.
Η ανάπτυξη της τεχνολογίας επαυξημένης πραγματικότητας προσφέρει ακρίβεια και επαναληψιμότητα και ήταν προνόμιο λίγων ειδικών δαπανηρών επιστημονικών εργαστηρίων. Η Apple μετέφερε την δυνατότητα της επαυξημένη πραγματικότητας (AR) στις συσκευές της (ipad iPhone) και μετέτρεψε αυτές τις συσκευές σε πανίσχυρα εργαλεία με τεράστια υπολογιστική δύναμη.
Η ερευνητική μου ομάδα ανέπτυξε ήδη μια ομάδα λογισμικού πλοήγησης με επιτυχία
https://www.orthopractis.com/augmentedreallityapps ,
Στις εφαρμογές πετύχαμε συγχώνευση των τεχνικών των υποβοηθουμενων ορθοπεδικών χειρουργικών επεμβάσεων με υπολογιστή (CAOS) και της επαυξημένης πραγματικότητας χωρίς την ανάγκη αγοράς δαπανηρού εξοπλισμού.
Ο μέσος ορθοπαιδικός πλέον που διαθέτει iPhone εγκαθιστώντας τις εφαρμογές με την τεχνολογία της επαυξημένης πραγματικότητα θα μπορεί να διαθέτει ένα ακριβό σύστημα πλοήγησης που θα μπορεί να χρησιμοποεί κάθε μέρα χωρίς να χρειάζεται διαπίστευση η αλλά ακριβά αναλώσιμα ή να απαιτείται ειδικός ακριβός εξοπλισμός.
Στην επαυξημένη πραγματικότητα οι πληροφορίες πλοήγησης εμφανίζονται στο οπτικό πεδίο του χειρουργού, οπως για παράδειγμα μετρήσεις γωνιών, αποστάσεων, επιλογή των υλικών κ.α. αναγκαία για την επέμβαση, που επιπροβάλλονται στο οπτικό πεδίο του χρήστη την ώρα της επέμβασης https://www.orthopractis.com/navitoolhipapp και αυτό βοηθάει το χειρουργό να πετύχει το βέλτιστο εμβιομηχανικά αποτέλεσματα χωρίς να βασίζεται σε υποκειμενικές μετρήσεις που στηρίζονται στην μέτρηση που μπορεί χονδρικά να κάνει απλά το μάτι του ή εμπειρία του χειρουργού.
Η ομάδα μου ανέπτυξε εφαρμογές που συνδυάζουν την πλοήγηση και την επαυξημενη πραγματικότητα. Το λογισμικό αυτό έχει ήδη αναπτυχθεί σε ένα πρώτο στάδιο για συμβατικές συσκευές κινητών iPhone. https://www.orthopractis.com/augmentedreallityapps . Οι εφαρμογές που θα αναπτυχθούν περαιτέρω θα έχουν ως σκοπό να βοηθήσουν την πλοήγηση του χειρούργου κατά την διάρκεια των επεμβάσεων των ολικών άρθροπλαστικών του ισχιου και γόνατος με ασφάλεια.
All Videos
Οφέλη
-Η τιμή των διαφόρων ρομποτικών συστημάτων είναι μεταξύ 400.000 $ και 1,2 εκατομμυρίων $ Η ετήσια συμφωνία συντήρησης, η οποία απαιτείται στα περισσότερα συστήματα είναι μεταξύ 40.000 και 150.000 $ ανά ρομπότ. Οι εφαρμογές μας έχουν ένα ελάχιστο κοστος γυρω στα 250 ευρώ - apple store https://apps.apple.com/gr/developer/nikolaos-papadimitriou/id1286360877
-μεγαλύτερη απόδοση του χειρούργου που δεν χρειάζεται πλέον μεγάλη εμπειρία μια και η επαυξημένη πραγματικότητα βοηθά το χειρουργό σε πραγματικό χρόνο κατα την διάρκεια του χειρουργείου. Ο χειρουργός μπορεί να ελέγχει, να διορθώνει και να τροποποιεί εικονικά το αποτέλεσμα των προτειθέμενων χειρουγικών χειρισμών προτού καν κάνει το πραγματικό χειρουργικό επεμβατικό χειρισμό αποφεύγοντας έτσι λάθη που μπορεί να οφείλονται σε κακή εκτίμηση λόγω πχ του κακού οπτικού πεδίου κατα την διάρκεια της επέμβασης.
-Η απαιτούμενη σειρά εργαλείων είναι σημαντικά μικρότερη (90 % λιγότερα εργαλεία) που σημαίνει λιγότερα εργαλεία να αποστειρωθούν, μικρότερος κίνδυνος λοίμωξης μικρότερο λειτουργικό κόστος διατήρησης και συντήρησης των εργαλείων και του αντίστοιχου προσωπικού.
-δεν υπάρχουν αναλώσιμα εργαλεία.
-το υψηλό επίπεδο ακρίβειας θα μπορούσε να μειώσει το χρόνο χειρουργείου -κάτι που τα υπόλοιπα έως τώρα συστήματα υστερούν, και να ελαττώσει έτσι το κόστος διεξαγωγής της επέμβασης.
-λόγω του καλύτερου αποτελέσματος για κάθε ασθενή μείωση του κόστους νοσηλείας των ασθενών.
- υπάρχει η δυνατότητα παροχή εξατομικευμένης χειρουργικής αντιμετώπισης ανάλογα με τις ανάγκες του ασθενή σε περιπλοκές περιπτώσεις.
-δεν απαιτείται ειδικός προεγχειρητικός απεικονιστικός έλεγχος, αξονική τομογραφία για παράδειγμα, με μεγάλη έκθεση του ασθενή σε ακτινοβολία πριν ή μετά ή κατα την διάρκεια του χειρουργείου.
-Οι εμβιομηχανικοί άξονες είναι ορατοί στην επαυξημένη πραγματικότητα και η πλοήγηση για το που θα γίνουν τα <<κοψίματα >> ή για να χωρέσουν τα μεταλλικά εμφυτεύματα όλα ελέγχονται από τις εφαρμογές https://www.orthopractis.com/osteotomy-ar
-Δεν απαιτούνται ογκώδη και ακριβά ρομποτικά συστήματα.
-Δυνατότητα χρήσης με τα υλικά όλων των ορθοπαιδικών εταιρειών χωρίς να χρειάζονται ειδικά εμφυτεύματα, όλα τα υλικά είναι δυνατό να τοποθετηθούν με μικρές τροποποιήσεις, calibration-
-H τεχνική επιτρέπει την ελάχιστη επεμβατικότητα MIS.
Συμπεράσμα
Η χρήση της επαυξημένης πραγματικότητας στο χειρουργείο επιτρέπει στους χειρουργούς να αποκτήσουν σε πραγματικό χρόνο έλεγχο στο τι πρόκειται να κάνουν. Οι εφαρμογές θα να επεκταθούν σε άλλα πεδία όπως το τραύμα, τη σπονδυλική στήλη, ώμο και την υποβοηθούμενη αρθροσκόπιση πχ στην τοπoθέτηση των μοσχευμάτων των χιαστών. Το πάντρεμα του iPhone με τα χειρουργικά εργαλεία και την επαυξημένη πραγματικότητα προσφέρουν κάτι εντελώς νέο που δεν επιχειρήθηκε ποτέ πρίν. Οι νέες εφαρμογές πλοήγησης θα μπορούσαν να μετατρέψουν το iPhone και μελλόντικα τα συνδεδεμένα γυαλιά της Apple που θα φορά ο χειρουργός, σε ένα ασφαλές εργαλείο πλοήγησης κάνοντας το μια εναλλακτική λύση σε ακριβά και ειδικά συστήματα.
Εφαρμογές που αναπτύχθηκαν απο την ομάδα μου.
περισσότερα www.orthopractis.com
