Симуляции на базе ИИ революционизируют подготовку к нейрохирургии

В рамках прорывного развития Atlas Meditech, ведущая платформа интеллектуального обеспечения нейрохирургии, использует ИИ и передовые симуляции для улучшения подготовки к операции нейрохирургов. Интегрируя такие инструменты, как фреймворк медицинской визуализации MONAI и 3D-платформу разработки NVIDIA Omniverse, Atlas Meditech стремится улучшить результаты хирургических вмешательств и повысить безопасность пациентов.

Atlas Meditech предлагает нейрохирургам набор мультимедийных инструментов, позволяющих им мысленно репетировать сложные хирургические процедуры с беспрецедентной реалистичностью. Доктор Аарон Коэн-Гадол, основатель Atlas Meditech и ее некоммерческого аналога Neurosurgical Atlas, видит трансформацию от мысленной репетиции к высоко реалистичным симуляциям, работающим на ускоренных вычислениях и цифровых двойниках.

Neurosurgical Atlas, широко используемый ресурс в программах обучения нейрохирургии, предоставляет кейсы, хирургические видео и 3D-модели мозга более чем миллиону онлайн-пользователей, включая нейрохирургов в США и по всему миру. Его влияние на обучение в резидентуре и на ранних этапах карьеры является значительным.

Хирургические пути с улучшением от ИИ

Программное обеспечение Pathfinder от Atlas Meditech интегрирует ИИ алгоритмы, которые предлагают безопасные хирургические пути для нейрохирургов, помогая им ориентироваться в сложном ландшафте мозга для эффективного и безопасного достижения поражений. Этот инновационный подход обещает стать переломным моментом в области нейрохирургии.

Одной из выдающихся особенностей симуляций Atlas Meditech является возможность их настройки в соответствии с уникальной анатомией мозга каждого пациента. Используя силу физики и передовую графику, хирурги могут тренироваться на виртуальных мозгах, которые воспроизводят размер, форму и положение поражения мозга пациента, обеспечивая непревзойденную точность и подготовку.

Для создания цифровых двойников мозга пациентов инструмент Atlas Pathfinder использует MONAI Label — незаменимый инструмент, который автоматически аннотирует МРТ и КТ-сканы. Этот процесс аннотации помогает сегментировать нормальные структуры от опухолей, обеспечивая четкий вид на мозг пациента. Он действует как «глаза» хирурга, выделяя критические структуры и потенциальные аномалии.

После сегментации мозга пациента Atlas Pathfinder адаптирует свою 3D-модель мозга, чтобы точно имитировать уникальную анатомию пациента, учитывая любые деформации, вызванные опухолями. Хирурги могут затем изменить визуализацию для повышения точности, при этом Atlas Pathfinder предлагает самые безопасные хирургические подходы для доступа и удаления опухолей без ущерба для других областей мозга.

Поддержка принятия решений на базе ИИ

Использование поддержки принятия решений на базе ИИ имеет решающее значение для навигации в сложной 3D-структуре мозга, где миллиметры могут иметь большое значение. Доктор Коэн-Гадол подчеркивает роль ИИ в повышении точности и безопасности хирургических вмешательств.

Atlas Meditech использует NVIDIA Omniverse для разработки виртуальных операционных, которые погружают хирургов в реалистичные среды для репетиций. Хирурги могут манипулировать позиционированием пациента и оборудованием в этой симуляции, получая пошаговые инструкции по соблюдению целевого хирургического пути. Алгоритмы ИИ предсказывают, как ткань мозга будет смещаться во время операции, предоставляя хирургам ценную обратную связь.

Интеграция NVIDIA PhysX, передового движка симуляции физики реального времени, повышает реалистичность симуляций. В виртуальную среду добавлена тактильная обратная связь, воспроизводящая ощущение работы с тканью мозга. Этот иммерсивный опыт предлагает непревзойденное обучение для хирургов.

Доктор Коэн-Гадол видит будущее, в котором модели ИИ предоставляют информацию в реальном времени во время хирургических процедур. Эта информация может включать предупреждения о критических структурах мозга, отслеживание инструментов и руководство по процедуре. Atlas Meditech планирует изучить платформу NVIDIA Holoscan для потоковой передачи ИИ-приложений, чтобы обеспечить эти реальные интраоперационные данные. Это применение анализа ИИ к хирургическим техникам направлено на улучшение навыков хирургов и повышение результатов лечения пациентов.

Помимо репетиций операций, цифровые двойники мозга и операционной имеют потенциал для обучения интеллектуальных медицинских инструментов, таких как роботы-микроскопы, с использованием приложений, таких как Isaac Sim, разработанных на базе Omniverse. Это расширенное использование технологии обещает большие перспективы для будущего хирургии.