Con uno sviluppo rivoluzionario, Atlas Meditech, una delle principali piattaforme di intelligence per la chirurgia cerebrale, sta sfruttando l’intelligenza artificiale e simulazioni all’avanguardia per migliorare la preparazione pre-operatoria dei neurochirurghi. Integrando strumenti come il framework di imaging medico MONAI e la piattaforma di sviluppo NVIDIA Omniverse 3D, Atlas Meditech mira a migliorare i risultati chirurgici e ad aumentare la sicurezza dei pazienti.
Atlas Meditech offre una serie di strumenti multimediali ai chirurghi del cervello, consentendo loro di provare mentalmente complesse procedure chirurgiche con un realismo senza precedenti. Il dottor Aaron Cohen-Gadol, fondatore di Atlas Meditech e della sua controparte no-profit, Neurosurgical Atlas, prevede una trasformazione dalle prove mentali a simulazioni altamente realistiche alimentate dal calcolo accelerato e dai gemelli digitali.
Neurosurgical Atlas, una risorsa ampiamente utilizzata nei programmi di formazione sulla chirurgia cerebrale, fornisce casi di studio, video chirurgici e modelli cerebrali 3D a oltre un milione di utenti online, inclusi neurochirurghi negli Stati Uniti e in tutto il mondo. Il suo impatto sulla residenza e sulla formazione iniziale è significativo.
Percorsi chirurgici potenziati dall’intelligenza artificiale
Il software Pathfinder di Atlas Meditech sta integrando algoritmi di intelligenza artificiale che suggeriscono percorsi chirurgici sicuri per i neurochirurghi, aiutandoli a navigare nell'intricato panorama del cervello per raggiungere le lesioni in modo efficace e sicuro. Questa innovazione promette di cambiare le regole del gioco nel campo della chirurgia cerebrale.
Una delle caratteristiche principali delle simulazioni di Atlas Meditech è la capacità di personalizzarle per adattarle all'anatomia unica del cervello di ciascun paziente. Sfruttando la potenza della fisica e della grafica avanzata, i chirurghi possono esercitarsi su cervelli virtuali che replicano le dimensioni, la forma e la posizione della lesione del cervello del paziente, garantendo precisione e preparazione senza pari.
Per creare gemelli digitali del cervello dei pazienti, lo strumento Atlas Pathfinder utilizza MONAI Label, uno strumento prezioso che annota automaticamente le scansioni MRI e TC. Questo processo di annotazione aiuta a segmentare le strutture normali dei tumori, offrendo una visione chiara del cervello del paziente. Funziona come gli “occhi” del chirurgo, evidenziando le strutture critiche e le potenziali anomalie.
Una volta segmentato il cervello del paziente, Atlas Pathfinder adatta il suo modello cerebrale 3D per imitare con precisione l'anatomia unica del paziente, tenendo conto di eventuali deformazioni causate dai tumori. I chirurghi possono quindi modificare la visualizzazione per una maggiore precisione, mentre Atlas Pathfinder suggerisce gli approcci chirurgici più sicuri per accedere e rimuovere i tumori senza compromettere altre regioni del cervello.
Supporto decisionale basato sull'intelligenza artificiale
L’uso del supporto decisionale basato sull’intelligenza artificiale è fondamentale per navigare nell’intricata struttura 3D del cervello, dove i millimetri possono fare una differenza significativa. Il dottor Cohen-Gadol sottolinea il ruolo dell’intelligenza artificiale nel migliorare la precisione e la sicurezza chirurgica.
Atlas Meditech sta sfruttando NVIDIA Omniverse per sviluppare sale operatorie virtuali che immergono i chirurghi in ambienti realistici per le prove. I chirurghi possono manipolare il posizionamento e l'attrezzatura del paziente in questa simulazione, ricevendo una guida passo passo su come aderire al percorso chirurgico target. Gli algoritmi di intelligenza artificiale prevedono il modo in cui il tessuto cerebrale si sposterebbe durante l’intervento chirurgico, fornendo un prezioso feedback ai chirurghi.
L'integrazione di NVIDIA PhysX, un avanzato motore di simulazione fisica in tempo reale, migliora il realismo delle simulazioni. Il feedback tattile viene aggiunto all'ambiente virtuale, replicando la sensazione di lavorare con il tessuto cerebrale. Questa esperienza coinvolgente offre una formazione senza precedenti per i chirurghi.
La Dott.ssa Cohen-Gadol immagina un futuro in cui i modelli di intelligenza artificiale forniranno informazioni in tempo reale durante le procedure chirurgiche. Queste informazioni potrebbero includere avvisi su strutture cerebrali critiche, tracciamento degli strumenti e indicazioni procedurali. Atlas Meditech prevede di esplorare la piattaforma NVIDIA Holoscan per lo streaming di applicazioni IA per consentire queste informazioni intraoperatorie in tempo reale. Questa applicazione dell'analisi dell'intelligenza artificiale alle tecniche chirurgiche mira a migliorare le capacità dei chirurghi e i risultati dei pazienti.
Oltre alle prove chirurgiche, i gemelli digitali del cervello e della sala operatoria hanno il potenziale per addestrare strumenti medici intelligenti, come i robot microscopici, utilizzando applicazioni come Isaac Sim sviluppata su Omniverse. Questo uso ampliato della tecnologia rappresenta una grande promessa per il futuro della chirurgia.