Modèles virtuels 3D comme complément à la planification chirurgicale préopératoire

La chirurgie est le traitement de base du cancer de l'abdomen, entraînant plus de 50 000 interventions chirurgicales par an au Royaume-Uni, dont 10 % pour le cancer du rein. Les décisions de planification de la chirurgie préopératoire sont prises par les radiologues et les chirurgiens lors de la visualisation des tomodensitogrammes et des IRM. Le défi consiste à reconstruire mentalement l'anatomie 3D du patient à partir de ces tranches d'image 2D, y compris l'emplacement de la tumeur et sa relation avec les structures voisines telles que les vaisseaux critiques. Ce processus prend du temps et est difficile, entraînant souvent des erreurs humaines et une prise de décision sous-optimale. Il est encore plus important d'avoir un bon plan chirurgical lorsque l'opération doit être réalisée de manière peu invasive, car il est plus difficile de rectifier une complication imprévue que lors d'une chirurgie ouverte. Par conséquent, de meilleurs outils de planification chirurgicale sont essentiels si l'on veut améliorer les résultats pour les patients et réduire le coût des mésaventures chirurgicales.

Pour surmonter les limites de la planification chirurgicale actuelle dans un contexte d'oncologie des tissus mous, des progiciels dédiés et des fournisseurs de services ont fourni la capacité de classer les voxels de numérisation dans leurs composants anatomiques dans un processus connu sous le nom de segmentation d'image (voir la section 6.1 pour plus d'informations) . Une fois segmentés, des fichiers de stéréolithographie sont générés qui peuvent être utilisés pour visualiser l'anatomie et faire imprimer les composants en 3D. Il a déjà été démontré que de tels modèles imprimés en 3D influencent la prise de décision chirurgicale. Cependant, la pertinence d'un modèle physique pour planifier une approche chirurgicale mini-invasive est discutable, et les coûts financiers et administratifs liés à l'obtention de modèles imprimés en 3D précis pour la planification d'une chirurgie de routine ont été supposés empêcher les modèles imprimés en 3D de pénétrer dans les cliniques régulières. usage.

En tant que précurseur nécessaire des modèles imprimés en 3D, les modèles virtuels de calcul de surface 3D pourraient être utilisés par l'urologue pour aider à la prise de décision clinique. Dans la littérature, ces modèles sont désignés par une variété de noms tels que « images rendues en 3D », « reconstructions 3D » ou « modèles 3D virtuels ». Dans ce protocole, les enquêteurs utiliseront cette dernière nomenclature. Les modèles 3D virtuels offrent de nombreux avantages de leur homologue physique imprimé en 3D sans le défi du processus d'impression, ils peuvent être facilement visualisés sur des appareils numériques standard tels que des ordinateurs portables ou des smartphones et peuvent être simultanément visualisés et interagis depuis n'importe où dans le monde, qui pourraient aider à la planification collaborative de la chirurgie entre les centres. Notez que l'utilisation de modèles 3D virtuels dans cette étude ne doit pas être confondue avec la visualisation en réalité virtuelle, qui est un environnement immersif et nécessite actuellement un équipement spécialisé. À l'appui de cette étude, des études pionnières antérieures ont déjà montré que les chirurgiens bénéficient de modèles informatiques 3D dans le bloc opératoire. Cependant, en plus des images médicales 2D disponibles (CT, IRM, images de rendu volumique), il n'a pas été démontré que des modèles 3D virtuels, construits à partir des mêmes données de scanner médical existantes, influenceraient le processus de décision chirurgicale ou modifieraient confiance du chirurgien dans ses décisions. Surtout, il reste également à démontrer que de tels modèles 3D peuvent être construits de manière fiable et à grande échelle pour faciliter leur adoption généralisée.