Un nuovo sistema di realtà aumentata (ARssist) per l'assistente chirurgo nella chirurgia robotica assistita

Il sistema di chirurgia robotica da Vinci offre vantaggi come la visualizzazione tridimensionale immersiva, il controllo intuitivo e un elevato grado di libertà di movimento per il capo chirurgo. Tuttavia, gli interventi chirurgici importanti rimangono uno sforzo di squadra. Oltre al capo chirurgo che controlla a distanza il sistema da Vinci dalla console, il successo delle procedure chirurgiche robotizzate dipende anche dall'assistente chirurgo posizionato accanto al paziente, che fornisce assistenza in laparoscopia. Durante un intervento assistito da robot, il chirurgo lato paziente è responsabile di compiti quali lo scambio di strumenti, la retrazione dei tessuti per migliorare i campi operatori, la manipolazione degli strumenti, ecc. La letteratura ha dimostrato che le prestazioni dell'assistente chirurgo hanno un effetto sul risultati della chirurgia robotica come il tempo operatorio.

Tradizionalmente il chirurgo dal lato del paziente si affida al monitor montato sul carrello di visione per guidare i suoi movimenti. Il monitor fornisce la trasmissione in tempo reale dell'immagine catturata dall'endoscopio, ma non fornisce la vista stereoendoscopica tridimensionale completa a meno che non sia impostato con apparecchiature specializzate per la visione stereoscopica. Anche la posizione del monitor è spesso scomoda, creando problemi come visuale ostruita e posizionamento non ergonomico del chirurgo lato paziente per superare l'ostruzione della vista. La complessa configurazione tridimensionale dell'endoscopio, degli strumenti robotici e degli strumenti portatili all'interno del corpo del paziente potrebbe rivelarsi difficile da immaginare dal punto di vista del chirurgo dal lato del paziente e potrebbero essere necessarie congetture durante il trasferimento di strumenti/oggetti verso il campo operatorio poiché gli strumenti portatili sono spesso fuori dal campo visualizzato dell'endoscopio.

La tecnologia della realtà aumentata (AR) fornita tramite display ottico trasparente montato sulla testa (OST-HMD) potrebbe potenzialmente essere la soluzione ai problemi di cui sopra. OST-HMD, come Microsoft HoloLens, può sovrapporre la grafica del computer alla visione del mondo reale tramite combinatori ottici. L'applicazione clinica di tale tecnologia sta guadagnando interesse nella comunità chirurgica, con studi preliminari che dimostrano la fattibilità della tecnologia AR nelle procedure ureteroscopiche.

Il sistema ARssist è un nuovo sistema AR progettato per il chirurgo lato paziente negli interventi chirurgici assistiti da robot. Integra il sistema chirurgico da Vinci e Microsoft HoloLens e fornisce preziose informazioni AR al chirurgo lato paziente, tra cui (i) rendering tridimensionale in tempo reale dell'endoscopio, degli strumenti robotici e degli strumenti portatili all'interno del corpo del paziente, e (ii) endoscopia stereo in tempo reale configurabile per la coordinazione occhio-mano preferita dall'assistente chirurgo. Il sistema ARssist garantirebbe in teoria al chirurgo lato paziente un migliore orientamento e navigazione degli strumenti laparoscopici portatili, migliorando così le loro prestazioni laparoscopiche e le prestazioni dell'intervento chirurgico nel suo insieme.

Sulla base della metodologia del gruppo di collaborazione Innovazione, Sviluppo, Esplorazione, Valutazione, Studio a lungo termine (IDEAL) per promuovere l'innovazione chirurgica e la ricerca attraverso studi prospettici pianificati all'interno di un processo graduale stabilito, proponiamo uno studio di fase 1 (Innovazione) per valutare la fattibilità e la sicurezza del sistema ARssist.