VR-симулятор артроскопии запястья для хирургов

Пациенты с заболеваниями суставов, в частности, запястья, все чаще обращаются за малоинвазивными операциями, в том числе артроскопией. Однако эти процедуры требуют высокого уровня квалификации врача из-за сложности сустава в сочетании с разнообразием сопутствующих заболеваний. Неправильно проведенная операция может увеличить частоту осложнений и снизить лечебный эффект. Для студентов-ортопедов такие операции представляют собой сложную учебную задачу. Специфика артроскопии включает в себя хирургические техники, которые требуют от хирургов мысленно визуализировать трехмерную среду на основе двухмерных изображений и выполнять операцию с помощью особой зрительно-моторной координации с незначительной тактильной обратной связью.

Учитывая эти проблемы, для клиента VOKA* - известного образовательного учреждения в сфере здравоохранения - первоочередной задачей стало повышение внимания к обучению анатомии суставов. Подходящих симуляторов для ортопедических процедур в целом и артроскопии запястья в частности было мало, если вообще были. Понимая, что поле зрения ограничено, а взаимодействие между врачом и пациентом снижено, клиент пришел к выводу, что VR-тренинг - наиболее приемлемое решение. Поэтому они обратились в компанию VOKA за помощью в создании симулятора.

СОВМЕСТНОЕ РАЗВИТИЕ

Чтобы соблюсти высокие медицинские стандарты и обеспечить точность, мы привлекли к процессу разработки хирургов-ортопедов. Их мнение определило дизайн, особенности и учебные модули, создавая аутентичный опыт обучения и подчеркивая критические технические и психомоторные проблемы, с которыми сталкиваются практикующие врачи. 

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Высокоточная анатомия:

В тренажере представлены анатомически точные 3D-модели суставов на основе Unity, демонстрирующие детали костей, связок, сухожилий, нервов и кровеносных сосудов. Такая многослойная визуализация позволяет тренирующимся понять пространственные взаимоотношения в суставах. 

Реалистичное хирургическое моделирование:

Симулятор погружает обучающихся в виртуальную операционную, которая позволяет реалистично позиционировать и манипулировать пациентами. Они могут практиковать ряд ортопедических процедур, включая артроскопию запястья. 

Основные этапы артроскопии следующие:

• Размещение портала:
  Точное определение и создание артроскопических порталов с помощью виртуальных игл и канюль, получая тактильную обратную связь, имитирующую сопротивление тканей.
• Приборная навигация:
  Маневрирование артроскопическими инструментами, такими как зонды, бритвы, грасперы, в пространстве сустава, развивает зрительно-моторную координацию и пространственное восприятие, которые крайне сложно развить иным способом.
• Распознавание и лечение патологии:
  На симуляторе представлены различные патологии запястья (например, разрывы треугольного фиброхрящевого комплекса (TFCC), повреждения связок лопатки, синдром запястного канала), что позволяет обучающимся без риска диагностировать и применять соответствующие хирургические техники.

Прогрессивные учебные модули:

Учебные модули начинаются с изучения базовой анатомии и переходят к более сложным хирургическим случаям. Такой постепенный подход помогает обрести уверенность, которая впоследствии окажется бесценной в реальной операционной.

Обратная связь и оценка результатов работы:

Тренажер обеспечивает обратную связь в режиме реального времени, позволяя оценить производительность пользователя, работу с инструментом и принятие решений на ходу. Объективные данные позволяют обучаемым отслеживать свой прогресс и выявлять области, требующие улучшения. Кроме того, он позволяет разрабатывать учебные модули с постепенно возрастающей сложностью.

3D-моделирование и интеграция с Unity:

Для планирования хирургических разрезов, имитирующих физическое взаимодействие тканей и воспроизводящих камеру лапароскопа, команда VOKA использовала многослойные 3D Unity-модели запястья. Эти модели были созданы на основе медицинских изображений высокого разрешения, что позволило создать детальное представление костей, суставов, связок и других элементов запястья. С помощью 3D-движка мы обеспечили высокоточный рендеринг моделей и интеграцию реальной физики, которая моделирует сопротивление тканей и взаимодействие инструментов.

*Подробная информация о клиенте не может быть раскрыта в соответствии с положениями NDA.