Progettazione di un sistema di realtà aumentata mediante l'integrazione di dati TAC o MRI con immagini endoscopiche per chirurgia endoscopica endonasale video-assistita (NORA)

La letteratura disponibile offre numerose opinioni di esperti e di consenso che supportano l'utilità e l'accettazione della navigazione endonasale e incoraggiano lo sviluppo di sistemi di navigazione ottimizzati La realtà aumentata (AR) consente al chirurgo di visualizzare le informazioni di imaging preoperatorie sotto forma di una proiezione che viene visualizzata sull'endoscopio schermo dell'immagine. Questa applicazione, utilizzata in altri campi chirurgici, è promettente. Il team EnCoV del laboratorio Institut Pascal ha sviluppato in particolare un innovativo sistema AR funzionale, in laparoscopia in chirurgia ginecologica, digestiva e urologica La fattibilità nella chirurgia endonasale è stata confermata in un modello cadaverico e la sua utilità clinica mostrata su vari sistemi. Tuttavia, rimane la questione dell'accuratezza durante la calibrazione e durante l'intervento chirurgico.

Proponiamo un sistema di registrazione della superficie basato su ricostruzioni 3D del volto del paziente e immagini endoscopiche. Abbinerebbe le ricostruzioni 3D delle immagini del paziente con le ricostruzioni 3D delle immagini TAC o MRI. Pertanto, questo dispositivo sarebbe in grado di fornire un gran numero di punti di riferimento per una mappatura precisa. I processi di riconoscimento dei tessuti (trama, contorni, ecc.) consentirebbero di visualizzare le informazioni giuste nel posto giusto.

Ad oggi, non esiste un tale sistema di navigazione endonasale AR. Pertanto, le evoluzioni tecniche sviluppate in laparoscopia dal team EnCoV verrebbero trasposte nel campo ORL al fine di ottimizzare l'endoscopia endonasale.

Schema dello studio:

Studio di fattibilità, osservazionale, trasversale. Criterio di fattibilità: valutare la fattibilità di un dispositivo basato su AR per guidare il gesto nella chirurgia endoscopica endonasale visualizzando aree invisibili ad alto rischio e punti di riferimento chirurgici in modo affidabile e accurato.

1. Sviluppo di un questionario per i chirurghi AFR e SJORL ENT al fine di valutare le loro esigenze e l'interesse di implementare tale navigazione

2. Studio della fattibilità di integrare, in laboratorio, immagini TAC con immagini facciali ed endonasali riprese in sala operatoria, per formare uno studio clinico qualitativo.

   • Pazienti e acquisizione dati:
   • Acquisizione dei dati Le immagini saranno raccolte nella sala operatoria del reparto di ORL e Chirurgia Cervico-Facciale dell'Ospedale Universitario Gabriel Montpied di Clermont-Ferrand. Saranno ottenuti da video del viso e dell'anatomia endonasale ripresi utilizzando l'endoscopio. Tutte queste immagini saranno rese anonime.
   • Durata dell'inclusione: 12 mesi (novembre 2020- ottobre 2021)
   • Numero di pazienti: Saranno realizzate fasi intermedie con analisi ogni 5 pazienti per i primi 15 pazienti e poi ogni 10 pazienti, adattando le modalità di registrazione e gli algoritmi ai risultati. Questo sarà un processo progressivo di aggiustamento e raffinamento. I metodi per la registrazione dei dati del paziente in sala operatoria si evolveranno al fine di ottimizzare l'elaborazione delle immagini. La capacità di reclutamento annuale è di 50 pazienti; è previsto un numero massimo di 30-40 pazienti.
   • Consenso scritto: raccolta prospettica della non opposizione del paziente
   • Durata della partecipazione di ciascun paziente: 1 giorno
   • Elaborazione dei dati: questo sarà un lavoro di collaborazione con il team EnCoV sotto la responsabilità del Pr A. BARTOLI. Le immagini più rilevanti verranno estratte, corrette e poi trasformate in un modello 3D al fine di acquisire i dati di profondità. Anche le immagini della scansione TC verranno trasformate in formato 3D. Questi due modelli 3D (dal paziente e dall'imaging) verranno uniti utilizzando un algoritmo, al fine di consentire la registrazione della superficie. I dati verranno prima archiviati sui server EnCoV.
3. Convalida del sistema di navigazione sperimentandolo su modelli fantasma realizzati da stampa 3D e modelli animali ex vivo, per formare uno studio preclinico quantitativo. Nelle procedure di endoscopia endonasale verrà verificata la validità della visualizzazione di strutture facilmente riconoscibili.