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Quando Hollywood ha incontrato la neurochirurgia: Costruzione del Brain Surgery Simulator migliore

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Un gruppo degli ingegneri informatici e dei neurochirurghi, con la collaborazione degli esperti in effetti speciali di Hollywood, riferisce i riusciti primi esami di un romanzo, il simulatore realistico 3D destinato per insegnare ai chirurghi a realizzare un'operazione delicata e come minimo dilagante del cervello.

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Un rapporto sul simulatore che guida gli apprendisti con un terzo ventriculostomy endoscopico (ETV) è stato pubblicato nel giornale di neurochirurgia: Pediatria. La procedura utilizza gli endoscopi, che sono piccoli, tubi guidati da computer e strumenti, per trattare determinate forme di idrocefalia, di circostanza segnata tramite un'eccessiva accumulazione di liquido cerebrospinale e di pressione sul cervello. ETV è una procedura come minimo dilagante che mette in cortocircuito il liquido nuovamente dentro i canali normali nel cervello, eliminante l'esigenza di impianto di uno scambio, un dispositivo per tutta la vita con le complicazioni collegate di un corpo estraneo.

«Per i chirurghi, la capacità di praticare una procedura è essenziale per la prestazione accurata e sicura della procedura. La simulazione chirurgica è analoga di un giocatore di golf che prende un'oscillazione di pratica,» dice Alan R. Cohen, il MD, professore di neurochirurgia alla scuola di medicina dell'università John Hopkins e ad un autore senior del rapporto. «Con simulazione chirurgica, possiamo praticare l'operazione prima dell'esecuzione per vivere.»

Ciò è un'assemblea dell'istruttore di ETV basata sulla tecnologia di stampa 3-D e sul processo fondente. (Copyright AANS. Usato con permesso.)

Mentre i cadaveri sono la scelta tradizionale per tale addestramento chirurgico, Cohen dice che sono scarsi, costoso, non riutilizzabile e per di più, incapace di simulare precisamente l'esperienza in funzionamento sul problema attuale, che Cohen dice richiede un tipo speciale di coordinazione mano-occhio definisce «la neurochirurgia di Nintendo.»

In uno sforzo per creare un più affidabile, il modo realistico e redditizio affinchè i chirurghi pratichi ETV, il gruppo di ricerca ha funzionato con i professionisti di stampa 3D e di effetti speciali per creare un realistico, testa e cervello anatomicamente corretti e 100% con il tocco e ritiene del cranio e del tessuto cerebrale umani.

La fusione di stampa 3D e di effetti speciali ha provocato una riproduzione completa della testa di 14 anni di un bambino, modellistica dopo un paziente reale con la idrocefalia, uno della maggior parte dei problemi comuni veduti nel campo di neurochirurgia pediatrica. I dispositivi speciali includono una pompa elettronica per riprodurre le pulsazioni scorrenti del cervello e del liquido cerebrospinale. Una versione del simulatore è così realistica che ha le caratteristiche, i capelli, i cigli e sopracciglia facciali.

Per verificare il modello, Cohen ed il suo gruppo hanno accoppiato a caso quattro colleghi di neurochirurgia e 13 residenti medici per eseguire ETV sul simulatore ultra-realistico o su un simulatore di basso-risoluzione, che non hanno avuti capelli, sferze o fronti.

Dopo il completamento della simulazione, i colleghi ed i residenti ciascuno hanno valutato il simulatore facendo uso di una scala cinque punti. In media, sia i colleghi chirurgici che i residenti hanno valutato il simulatore più altamente (4,88 su 5) sulla sua efficacia per addestramento di ETV che sulle sue caratteristiche estetiche (4,69). Le procedure eseguite dagli apprendisti inoltre sono state registrate e più successivamente sono state guardate e classificato state da due neurochirurghi completamente formati in un modo che non potrebbero identificare chi gli apprendisti erano o in che fase erano nel loro addestramento.

I neurochirurghi hanno valutato la prestazione degli apprendisti facendo uso dei criteri quale «flusso dell'operazione,» «strumento che trattano» e «tempo e moto.»

I neurochirurghi hanno valutato coerente i colleghi più superiore ai residenti su tutti i criteri misurati, che hanno riflesso esattamente il loro addestramento e conoscenza avanzati ed hanno dimostrato la capacità del simulatore di distinguere fra il principiante ed i chirurghi esperti.

Cohen dice che ulteriori prove sono necessarie determinare se il simulatore realmente migliorerà la prestazione nella sala operatoria. «Con questo assortimento unico dei ricercatori, potevamo sviluppare un simulatore ad alta fedeltà per neurochirurgia come minimo dilagante che è realistica, affidabile, riutilizzabile e redditizia. I modelli possono essere destinati per essere paziente-specifici, permettendo al chirurgo di praticare l'operazione prima dell'entrata in sala operatoria,» dice Cohen.