Разработка системы дополненной реальности путем интеграции данных компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии с эндоскопическими изображениями для видеоэндоназальной эндоскопической хирургии (NORA)

Доступная литература предлагает многочисленные экспертные и консенсусные мнения, поддерживающие полезность и приемлемость эндоназальной навигации и поощряющие разработку оптимизированных навигационных систем. Дополненная реальность (AR) позволяет хирургу визуализировать предоперационную визуализацию в виде проекции, которая отображается на эндоскопическом экран изображения. Это приложение, используемое в других областях хирургии, является многообещающим. Команда EnCoV лаборатории Institut Pascal разработала, в частности, инновационную функциональную систему AR для лапароскопии в гинекологической, пищеварительной и урологической хирургии. Возможность эндоназальной хирургии была подтверждена на трупной модели, и ее клиническая полезность продемонстрирована на различных системах. Однако остается вопрос точности при калибровке и во время операции.

Мы предлагаем систему регистрации поверхностей, основанную на трехмерных реконструкциях лица пациента и эндоскопических изображениях. Он будет сопоставлять 3D-реконструкции изображений пациента с 3D-реконструкциями изображений КТ или МРТ. Таким образом, это устройство сможет обеспечить большое количество опорных точек для точного картографирования. Процессы распознавания тканей (текстура, контуры и т. д.) позволят отображать нужную информацию в нужном месте.

На сегодняшний день такой эндоназальной навигационной системы AR не существует. Таким образом, технические усовершенствования, разработанные в области лапароскопии командой EnCoV, будут перенесены в область ЛОР для оптимизации эндоназальной эндоскопии.

План исследования:

ТЭО, наблюдательное, поперечное. Критерий осуществимости: оценить возможности устройства на основе дополненной реальности для управления жестами в эндоназальной эндоскопической хирургии путем надежного и точного отображения невидимых областей высокого риска и хирургических ориентиров.

1. Разработка анкеты для ЛОР-хирургов AFR и SJORL с целью оценки их потребностей и заинтересованности во внедрении такой навигации

2. Изучение возможности объединения изображений компьютерной томографии в лаборатории с изображениями лица и эндоназа, снятыми в операционной, для формирования качественного клинического исследования.

   • Пациенты и сбор данных:
   • Получение данных Изображения будут собираться в операционной отделения ЛОР и шейно-лицевой хирургии Университетской больницы Габриэля Монпье в Клермон-Ферране. Они будут получены из видеороликов лица и эндоназальной анатомии, снятых с помощью эндоскопа. Все эти изображения будут обезличены.
   • Продолжительность включения: 12 месяцев (ноябрь 2020 г. – октябрь 2021 г.)
   • Количество пациентов: будут реализованы промежуточные этапы с анализом каждые 5 пациентов для первых 15 пациентов, а затем каждые 10 пациентов, адаптируя методы и алгоритмы записи к результатам. Это будет постепенный процесс корректировки и уточнения. Методы записи данных о пациентах в операционной будут развиваться, чтобы оптимизировать обработку изображений. Годовая мощность набора составляет 50 пациентов; ожидается максимальное количество пациентов от 30 до 40.
   • Письменное согласие: предполагаемый сбор непротивления пациента
   • Продолжительность участия каждого пациента: 1 день
   • Обработка данных: это будет совместная работа с командой EnCoV под руководством Pr A. BARTOLI. Наиболее подходящие изображения будут извлечены, исправлены, а затем преобразованы в 3D-модель для получения данных о глубине. Изображения компьютерной томографии также будут преобразованы в формат 3D. Эти две 3D-модели (от пациента и от изображения) будут объединены с использованием алгоритма, чтобы обеспечить регистрацию поверхности. Данные сначала будут храниться на серверах EnCoV.
3. Проверка навигационной системы путем экспериментов с фантомными моделями, изготовленными с помощью 3D-печати, и моделями животных ex vivo для проведения количественного доклинического исследования. В процедурах эндоназальной эндоскопии проверяется достоверность отображения легко распознаваемых структур.