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Quand Hollywood a rencontré la neurochirurgie : Construction de meilleur Brain Surgery Simulator

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Une équipe d'ingénieurs informaticiens et de neurochirurgiens, avec l'assistance des experts en matière d'effets spéciaux de Hollywood, rapporte de premiers essais réussis d'un roman, le simulateur 3D réaliste conçu pour enseigner des chirurgiens à effectuer une opération sensible et d'une façon minimum envahissante de cerveau.

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Un rapport sur le simulateur qui guide des stagiaires par un troisième ventriculostomy endoscopique (ETV) a été publié au journal de la neurochirurgie : Pédiatrie. La procédure utilise les endoscopes, qui sont de petits, dirigés par ordinateur tubes et instruments, pour traiter certaines formes de hydrocephalus, d'une condition marquée par une accumulation excessive de fluide céphalo-rachidien et de pression sur le cerveau. ETV est une procédure d'une façon minimum envahissante qui se met le fluide en court-circuit de nouveau dans les canaux normaux dans le cerveau, éliminant le besoin d'implantation d'un shunt, un dispositif perpétuel avec les complications associées d'un corps étranger.

« Pour des chirurgiens, la capacité de pratiquer une procédure est essentielle pour la représentation précise et sûre de la procédure. La simulation chirurgicale est apparentée à un golfeur prenant une oscillation de pratique, » dit Alan R. Cohen, DM, professeur de la neurochirurgie à l'École de Médecine d'Université John Hopkins et à un auteur supérieur du rapport. « Avec la simulation chirurgicale, nous pouvons pratiquer l'opération avant de l'exécuter pour vivre. »

C'est une assemblée d'entraîneur d'ETV basée sur la technologie de impression à trois dimensions et le processus de moulage. (Copyright AANS. Utilisé avec l'autorisation.)

Tandis que les cadavres sont le choix traditionnel pour une telle formation chirurgicale, Cohen dit qu'ils sont rares, cher, non réutilisable, et avant tout, incapable de simuler avec précision l'expérience de l'opération sur le problème actuel, que Cohen dit exige un type particulier de coordination de main-oeil qu'il double la « neurochirurgie de Nintendo. »

Dans un effort de créer un plus fiable, la manière réaliste et rentable pour que les chirurgiens pratiquent ETV, l'équipe de recherche a travaillé avec des professionnels de l'impression 3D et des effets spéciaux pour créer un réaliste, tête et cerveau anatomiquement corrects et normaux avec le contact et se sent du crâne et du tissu cérébral humains.

La fusion de l'impression 3D et des effets spéciaux a eu comme conséquence une reproduction complète de la tête de 14 ans d'un enfant, modelée après un vrai patient avec le hydrocephalus, un des problèmes les plus communs vus dans le domaine de la neurochirurgie pédiatrique. Usages spéciaux incluent une pompe électronique pour reproduire des pulsations débordantes de fluide céphalo-rachidien et de cerveau. Une version du simulateur est si réaliste qu'elle ait les caractéristiques, les cheveux, les cils et les sourcils faciaux.

Pour examiner le modèle, Cohen et son équipe ont aléatoirement appareillé quatre camarades de neurochirurgie et 13 résidents médicaux pour exécuter ETV sur le simulateur ultra-réaliste ou un simulateur plus à basse résolution, qui n'ont eu aucune cheveu, mèche ou front.

Après exécution de la simulation, les camarades et les résidents chacun ont évalué le simulateur utilisant une échelle de cinq points. En moyenne, les camarades chirurgicaux et les résidents ont évalué le simulateur plus fortement (4,88 sur 5) sur son efficacité pour la formation d'ETV que sur ses caractéristiques esthétiques (4,69). Les procédures exécutées par les stagiaires ont été également enregistrées et plus tard observées et évaluées par deux neurochirurgiens entièrement qualifiés d'une manière qu'elles ne pourraient pas identifier qui les stagiaires étaient ou à quelle étape ils étaient dans leur formation.

Les neurochirurgiens ont évalué la représentation des stagiaires utilisant des critères tels que le « écoulement de l'opération, » « instrument manipulant » et « temps et mouvement. »

Les neurochirurgiens uniformément ont évalué les camarades plus haut que des résidents sur tous les critères mesurés, qui ont exactement reflété leur formation et connaissance avancées, et ont démontré la capacité du simulateur de distinguer le novice et les chirurgiens experts.

Cohen dit que d'autres essais sont nécessaires pour déterminer si le simulateur améliorera réellement la représentation dans la salle d'opération. « Avec cet assortiment unique des investigateurs, nous pouvions développer un simulateur haute-fidélité pour la neurochirurgie d'une façon minimum envahissante qui est réaliste, fiable, réutilisable et rentable. Les modèles peuvent être conçus pour être patient-spécifiques, permettant au chirurgien de pratiquer l'opération avant l'entrée dans la salle d'opération, » dit Cohen.