Projeto de um sistema de realidade aumentada pela integração de dados de tomografia computadorizada ou ressonância magnética com imagens endoscópicas para cirurgia endoscópica endonasal videoassistida (NORA)

A literatura disponível oferece inúmeras opiniões de especialistas e de consenso, apoiando a utilidade e aceitação da navegação endonasal e incentivando o desenvolvimento de sistemas de navegação otimizados A realidade aumentada (AR) permite ao cirurgião visualizar as informações de imagem pré-operatória na forma de uma projeção que é exibida no endoscópico tela de imagem. Esta aplicação, utilizada em outras áreas cirúrgicas, é promissora. A equipe EnCoV do laboratório Institut Pascal desenvolveu notavelmente um sistema AR funcional inovador, em laparoscopia em cirurgia ginecológica, digestiva e urológica. A viabilidade em cirurgia endonasal foi confirmada em um modelo cadavérico e sua utilidade clínica demonstrada em vários sistemas. No entanto, a questão da precisão durante a calibração e durante a cirurgia permanece.

Propomos um sistema de registro de superfície baseado em reconstruções 3D da face do paciente e imagens endoscópicas. Ele combinaria reconstruções 3D das imagens do paciente com reconstruções 3D da tomografia computadorizada ou imagens de ressonância magnética. Assim, este dispositivo seria capaz de fornecer um grande número de pontos de referência para um mapeamento preciso. Os processos de reconhecimento de tecidos (textura, contornos, etc.) permitiriam exibir a informação certa no lugar certo.

Até o momento, não existe tal sistema de navegação endonasal AR. Assim, as evoluções técnicas desenvolvidas em laparoscopia pela equipe do EnCoV seriam transpostas para o campo otorrinolaringológico a fim de otimizar a endoscopia endonasal.

Esboço do estudo:

Estudo de viabilidade, observacional, transversal. Critério de viabilidade: Avaliar a viabilidade de um dispositivo baseado em AR para orientar o gesto em cirurgia endoscópica endonasal, exibindo áreas invisíveis de alto risco e marcos cirúrgicos de maneira confiável e precisa.

1. Desenvolvimento de um questionário para cirurgiões otorrinolaringologistas AFR e SJORL a fim de avaliar suas necessidades e o interesse de implementar tal navegação

2. Estudo da viabilidade de integrar, em laboratório, imagens tomográficas com imagens faciais e endonasais filmadas em centro cirúrgico, para formar um estudo clínico qualitativo.

   • Pacientes e aquisição de dados:
   • Aquisição de dados As imagens serão coletadas na sala de cirurgia do departamento de Otorrinolaringologia e Cirurgia Cervico-Facial do Hospital Universitário Gabriel Montpied em Clermont-Ferrand. Eles serão obtidos a partir de vídeos da face e anatomia endonasal filmados com o endoscópio. Todas essas imagens serão anonimizadas.
   • Duração da inclusão: 12 meses (novembro de 2020 a outubro de 2021)
   • Número de pacientes: Fases intermediárias com análises a cada 5 pacientes para os primeiros 15 pacientes e depois a cada 10 pacientes serão realizadas, adaptando os métodos de registro e algoritmos aos resultados. Este será um processo progressivo de ajuste e refinamento. Os métodos de registro dos dados do paciente na sala de cirurgia evoluirão para otimizar o processamento da imagem. A capacidade de recrutamento anual é de 50 pacientes; espera-se um número máximo de 30 a 40 pacientes.
   • Consentimento escrito: coleta prospectiva da não oposição do paciente
   • Duração da participação de cada paciente: 1 dia
   • Tratamento de dados: Este será um trabalho colaborativo com a equipe EnCoV sob a responsabilidade do Pr A. BARTOLI. As imagens mais relevantes serão extraídas, corrigidas e depois transformadas em um modelo 3D para aquisição de dados de profundidade. As imagens de tomografia computadorizada também serão transformadas em formato 3D. Esses dois modelos 3D (do paciente e da imagem) serão mesclados usando um algoritmo, a fim de permitir o registro da superfície. Os dados serão primeiro armazenados nos servidores EnCoV.
3. Validação do sistema de navegação experimentando-o em modelos fantasmas feitos de impressão 3D e modelos animais ex vivo, para formar um estudo pré-clínico quantitativo. Nos procedimentos de endoscopia endonasal, será verificada a validade da exibição de estruturas facilmente reconhecíveis.