Tiroidectomia endoscopica radicale assistita da realtà mista

Il nostro studio clinico iniziale indaga l'integrazione della tecnologia della realtà mista nella tiroidectomia endoscopica, con l'obiettivo di stabilirne la praticità e l'efficacia. La tecnologia della realtà mista è stata utilizzata per la formazione clinica, la valutazione preoperatoria e la navigazione interoperatoria in varie procedure chirurgiche. Tuttavia, non ci sono state segnalazioni simili di tiroidectomia.

Sia che venga eseguita manualmente o automaticamente, la registrazione tra strutture anatomiche virtuali e reali è soggetta a inevitabili discrepanze. Inoltre, l'ambiente complesso e l'intensa illuminazione in sala operatoria possono influire in modo significativo sulla nitidezza e sulla visibilità dell'immagine olografica. Rispetto ad altre tecnologie, la realtà mista può raggiungere la visualizzazione a tempo zero di modelli olografici 3D visivi in sale operatorie reali con migliori effetti di presentazione, maggiore compatibilità, costi inferiori e difficoltà operative.

Per iniziare, su un computer, importa i dati DICOM dalle scansioni TC potenziate dal collo in 3D Slicer. Regola le impostazioni di visualizzazione per utilizzare una larghezza della finestra di 350 unità Hounsfield, o HU, e un livello della finestra di 40 HU. Utilizzando le funzioni di soglia e cava, segmentare e ricostruire la pelle. Innanzitutto, creare una segmentazione per valori CT maggiori di meno 250 HU utilizzando la funzione di soglia, quindi utilizzare la funzione cava per rimuovere l'interno della segmentazione.

Successivamente, segmenta e ricostruisci la tiroide, la lesione, la trachea e l'esofago utilizzando la funzione di crescita dai semi basata su immagini della fase arteriosa o venosa. Delinea manualmente i semi all'interno delle strutture target attraverso immagini in sezione trasversale, sagittale e coronale. Genera automaticamente la segmentazione utilizzando la funzione di crescita dai semi.

Ora, utilizzando la funzione di soglia, segmentare e ricostruire l'osso in base alle immagini di scansione del piano. Creare una segmentazione per valori CT superiori a 200 HU. Segmentare e ricostruire le arterie utilizzando la funzione di soglia locale basata su immagini della fase arteriosa. Delineare manualmente i semi all'interno delle arterie nelle immagini coronali, quindi creare una segmentazione coerente con l'intervallo di valori CT dei semi utilizzando la funzione di soglia locale.

Ripetere la procedura per espandere gradualmente la segmentazione. Segmentare e ricostruire le vene utilizzando la funzione di soglia locale basata su immagini della fase venosa. Per iniziare su un computer, esporta il modello 3D del collo ricostruito in modo semi-automatico da 3D Slicer come file OBJ.

Creare un nuovo progetto in Unity 3D usando Mixed Reality Toolkit e configurare i componenti necessari. Aggiungere un bordo di controllo utilizzando il componente box collider. Implementare un cursore mobile utilizzando il componente manipolatore dell'oggetto di contesto del cursore.

Quindi, aggiungi funzioni di movimento, ridimensionamento e rotazione tramite i componenti Object Manipulator, NearInteractionGrabbable e MinMaxScaleConstraint. Abilita il controllo della trasparenza utilizzando il componente del controller della trasparenza del dispositivo di scorrimento. Importa il file OBJ nel progetto Unity 3D e associa i componenti configurati, tra cui il collisore di scatole, il manipolatore di oggetti e il controller di trasparenza, al modello 3D del collo.

Eseguire il debug dell'ologramma virtuale del collo nel dispositivo di realtà mista o MR montato sulla testa o HMD, usando il programma di comunicazione remota olografica. Creare un pacchetto ed esportare il progetto da Unity 3D. Indossare l'MRHMD prima dell'intervento chirurgico.

Usa l'MRHMD per manipolare gli ologrammi virtuali del collo. Utilizzando il gesto di presa, controlla il movimento, il ridimensionamento e la rotazione dell'ologramma virtuale del collo, quindi trascina il cursore virtuale corrispondente per regolare la trasparenza dell'ologramma virtuale del collo. Allineare l'ologramma virtuale del collo con la posizione del paziente, garantendo il corretto allineamento dei marcatori anatomici, come la mandibola e la clavicola.

Importa i dati clinici, tra cui immagini TC del collo, ecografia e risultati degli esami di laboratorio. nell'MRHMD per consentire l'accesso durante l'intervento chirurgico. Condividi la prospettiva in prima persona attraverso l'MRHMD tramite una connessione Wi-Fi.

Posizionare il paziente anestetizzato in una configurazione a gambe divise e inclinare la testa all'indietro per estendere il collo. Posizionare il sistema endoscopico nella parte anteriore della testa del paziente. Dopo aver stabilito uno spazio operatorio, con visualizzazione laparoscopica a 30 gradi, sezionare le cavità sottocutanee su entrambi i lati delle areole con aghi trocar.

Separare la linea bianca cervicale per liberare la ghiandola tiroidea. Sospendi i muscoli del nastro con punti di sutura per estendere il campo visivo. Iniettare nanoparticelle di carbonio nella ghiandola tiroidea per colorare sia la tiroide che i linfonodi cervicali.

Successivamente, scollegare l'istmo della tiroide e asportare il lobo piramidale e i linfonodi prelaringei per esporre la trachea e staccare i legamenti della tiroide. Identificare il nervo laringeo ricorrente utilizzando la sonda di neuromonitoraggio intraoperatorio. Utilizzando il coltello ad ultrasuoni, coagulare l'arteria e la vena tiroidea inferiore, l'arteria tiroidea inferiore e la vena tiroidea media.

Identificare e conservare la ghiandola paratiroidea sinistra. Fissare e sezionare i vasi tiroidei superiori con pinze riassorbibili. Separare e asportare con cura la ghiandola tiroidea lesionata.

Successivamente, eseguire l'adenectomia linfatica omolaterale nella regione centrale cervicale, garantendo il recupero completo utilizzando una sacca per campioni. Se necessario, eseguire la tiroidectomia controlaterale e l'adenectomia linfatica allo stesso modo. Utilizzare un altro sacchetto per campioni per rimuovere la ghiandola.

Dopo essersi assicurati che tutte le emorragie siano accuratamente controllate, sciacquare il campo chirurgico con acqua distillata sterile. Sutura l'incisione strato per strato.