Neurologen en onderzoekers van het Universitair Ziekenhuis Brussel en de Vrije Universiteit Brussel hebben het gebruik van een augmented reality (AR) headset en technologie getest waarmee het plaatsen van intracraniële drains nauwkeuriger uitgevoerd kan worden. Hun pilotstudie toont aan dat de AR-methode zorgt voor minder complicaties en er ook minder extra ingrepen nodig zijn dan bij volledig handmatige plaatsing van deze drains.
Het AR-systeem bestaat uit de HoloLens II augmented reality headset van Microsoft, gecombineerd met door de onderzoekers op maat ontwikkelde chirurgische navigatiesoftware. De oplossing integreert alle componenten die nodig zijn voor neuronavigatie (d.w.z. zeer nauwkeurige tracking, beeldweergave en verwerkingseenheid) in een standalone headset, zonder externe camera's of computers. Het onderzoek, en de bevindingen van de pilotstudie, zijn gepubliceerd in Neursurgery.
3D-model
Als voorbereiding op het plaatsen van een intracraniële drain met het AR-systeem wordt een 3D-model van de anatomie van de patiënt gemaakt. Die wordt vervolgensgelabeld met coördinaten die relevant zijn voor AR-geleiding, inclusief het foramen van Monro als richtpunt. Een infrarood gelabeld referentieframe wordt met een klemmende hoofdband op het hoofd van de patiënt bevestigd, waardoor de AR-toepassing de positie en oriëntatie van het hoofd kan volgen.
Het 3D-model wordt geëxporteerd naar de AR-headset in de chirurgische navigatietoepassing en de beeld-patiëntregistratie wordt uitgevoerd met een infrarood gevolgde stylus om de virtuele weergave van de anatomie van de patiënt af te stemmen op de fysieke weergave. Tijdens het plannen van het EVD-traject bepaalt het systeem de weg naar het foramen van Monro met de kortste afstand tussen het huidoppervlak en de ipsilaterale frontale hoorn van de laterale ventrikels om de kortste weg door het hersenparenchym te garanderen.
Drain plaatsen
Tijdens het plaatsen van de drain met de AR-methode kan de chirurg realtime, door een stylus rond het verwachte ingangspunt te bewegen, aanpassingen uitvoeren, rekening houdend met onderliggende anatomie of pathologie van de patiënt
Het traject en alle benodigde anatomische informatie worden weergegeven als een 3D-object op de patiënt en kunnen vanuit alle hoeken worden geïnspecteerd, wat een gevoel van diepte geeft. Op de chirurgische boor is een tracker bevestigd en het systeem geeft de translatie- en hoekfout van de boorpunt en boorrichting aan op basis van het geplande traject.
Succesvolle pilotstudie
Na succesvolle fantoomstudies hebben Dr. Van Gestel en drie andere neurochirurgen het AR-navigatiesysteem getest bij 11 patiënten waarbij een intracraniële drain geplaatst moest worden. De bevindingen van de plaatsing met behulp van het AR-systeem werden vergeleken met de gegevens van 11 andere patiënten bij wie een dergelijke drain volledig handmatig geplaatst werd.
De pilotstudie wees uit dat het gebruik van het AR-systeem tot betere plaatsingresultaten en ook een betere functionele plaatsing leidde. De drain werd met behulp van het AR-systeem negen maal succesvol geplaats, versus vijf maal bij de handmatige methode. In acht gevallen plaatsing met AR optimaal, versus drie bij handmatige plaatsing. Geen enkele AR-plaatsing mislukte, versus één mislukte handmatige plaatsing. Geen enkele AR-geleide plaatsing vereiste revisie, vier handmatige plaatsingen wel.
“Hoewel plaatsing uit de vrije hand in sommige gevallen even succesvol zou kunnen zijn geweest, geeft de duidelijke verbetering ten opzichte van de controlegroep aan dat de techniek uit de vrije hand mogelijk niet consistent goede resultaten oplevert. De prestaties in gevallen met een ventrikelopening onderbouwen deze veronderstellingen verder, omdat het bereiken van een succesvolle ventrikelpunctie een bijzondere uitdaging kan zijn, vooral binnen één enkele poging”, aldus Dr. Van Gestel en zijn collega's.
Hololens
In Amsterdam wordt de Hololens AR-headset van Microsoft ook al gebruikt in een chirurgische setting. Met de HoloLens bekijken chirurgen 3D-beelden van het hart of de hersenen van een te opereren patiënt, zodat zij zich nauwkeuriger kunnen voorbereiden op een operatie. Het idee om mixed reality op deze manier te gebruiken, kwam van de werkvloer.
En Revalidatiecentrum Reade experimenteerde in 2023 met een nieuwe behandelmethode via de HoloLens. Deze zogeheten Mixed Reality (MR) is een vorm waarbij met een speciale bril virtuele elementen in de echte wereld projecteert. De gebruiker kan zo oefenen in de echte wereld met gebruik van hologrammen. Dit in tegenstelling tot Virtual Reality (VR) waarbij je in een afgezonderde, compleet virtuele wereld stapt.
