덱스트로스코프

Dextroscope

Dextroscope는 의사들이 신경외과 및 기타 수술 [1]절차를 계획할 수 있는 가상현실(VR) 환경을 조성하는 의료 장비 시스템입니다.

Dextroscope는 환자의 3D 해부학적 관계와 병리를 매우 자세히 보여주도록 설계되었습니다.주요 목적은 수술 계획이지만 심장학,[2][3] 방사선학 및 의료 [4]교육 연구에도 유용한 것으로 입증되었습니다.

역사

Dextroscope는 90년대 중반 Virtual[5] Workbench라는 이름으로 리서치 프로젝트로 시작하여 2000년에 Volume Interactions Pte Ltd를 도입하여 상용화를 시작했습니다.

Dextroscope는 1990년대 널리 보급된 풀몰입 트렌드에 대한 대안을 도입한 Virtual Reality의 실용적인 변형이 되도록 설계되었습니다.사용자 전체를 가상현실에 몰입시키는 대신 신경외과 의사를 환자 데이터에 몰입시키는 것입니다.

묘사

Dextroscope를 사용하면 사용자가 가상 환자와 직관적으로 상호 작용할 수 있습니다.이 가상 환자는 CT, MRI, MRA, MRV, 기능 MRI 및 CTA, PET, SPECT 및 트랙토그래피 등 모든 DICOM 단층 데이터에서 얻은 컴퓨터로 생성된 3D 멀티모달 이미지로 구성됩니다.덱스트로스코프는 폴리곤 메쉬를 지원하는 모든 다중 모달리티 조합을 사용할 수 있습니다.[6]

외과의사는 Dextroscope 3D 상호 작용 콘솔에 앉아 실제 생활과 유사하게 양손을 사용하여 가상 환자를 조작합니다.의사는 거울을 통해 표시되는 입체 시각화를 사용하여 거울 뒤에 떠 있지만 손이 쉽게 닿는 곳에 있는 가상 환자를 볼 수 있습니다.의사는 유연한 3D 손놀림을 사용하여 관심 물체를 회전 및 조작합니다.Dextroscope를 사용하면 장기 및 구조를 가상 분할하고 정확한 3D 측정 등을 수행할 수 있습니다.

덱스트로스코프.

한 손에는 3D 영상을 실제 공간에 있는 물체처럼 자유롭게 이동할 수 있는 스위치로 손잡이를 잡습니다.다른 한 손에는 의사가 가상 제어판에서 도구를 선택하고 3D 영상에 대한 자세한 조작을 수행하는 데 사용하는 연필 모양의 스타일러스를 들고 있습니다.

스타일러스, 손잡이 또는 손은 거울 표면 뒤에 숨겨져 있으므로 의사는 직접 볼 수 없습니다.대신 실제 손잡이 및 스타일러스와 정확히 동일한 위치에 나타나도록 보정된 가상 손잡이와 스타일러스를 볼 수 있습니다.가상 핸들은 드릴 공구, 측정 공구, 커터 [5]등의 역할을 할 수 있습니다.

덱스트로스코프를 사용하면 외과의사는 가상 환자와 상호 작용하고 조작할 수 있습니다(예: 수술 간 시점 시뮬레이션 또는 뼈 및 연조직 제거).의사는 내부로 손을 뻗어 영상 내부를 조작할 수 있습니다.

가상 툴

Dextroscope는 3D 이미지를 조작할 수 있는 가상 도구를 제공합니다.외과의사는 환자의 내부를 보기 위해 피질이나 [7]종양과 같은 외과적으로 관련된 구조를 추출하거나 혈관을 [8]추출하거나 표시된 구조의 색상과 투명도를 조절하기 위해 가상 인물 내에서 그것들을 사용할 수 있습니다.의사는 시뮬레이션된 두개골 천공 도구를 사용하여 뼈 제거를 시뮬레이션할 수 있습니다.

분할할 수 있는 일반적인 구조는 종양, 혈관, 동맥류, 두개골 밑부분 및 장기입니다.분할은 자동으로(구조가 피질 등 뛰어난 영상 강도로 명확하게 구분되는 경우) 또는 사용자 상호 작용(예: 아웃라인 도구를 사용하여 구조의 범위를 수동으로 정의)을 통해 수행됩니다.

가상 '선택' 도구를 사용하여 사용자는 세그먼트화된 개체를 선택하고 해당 개체 주변에서 분리하여 보다 면밀한 검사를 수행할 수 있습니다.측정 도구는 두피와 같은 곧고 구부러진 3D 구조의 정확한 측정과 혈관 또는 골격 구조 사이의 측정 각도(예: 척추에 나사를 삽입할 계획)를 제공합니다.

신경외과 계획 - 도입 사례 및 평가

여러 신경외과 임상 [1]시나리오에 대해 덱스트로스코프의 사용이 보고되었다.

Dextroscope로부터의 화면 캡처.이 이미지는 MRI, DTI, TMS 데이터 양식을 포함하는 일반적인 신경외과 시술 계획 중 순간을 보여줍니다.

- 뇌동맥정맥변형[11]

- 동맥류[13]

- 두개신경 감압(삼차신경통,[16] 반안면경련의 경우)

- 뇌수막종(뇌수막, 팔시네 또는 파라사지탈)[19]

- 상피종 또는 하위의존종[13]

- Craniopagus 쌍둥이 분리[23]

- 비강내 접근법[25]

- 열쇠 구멍 접근법[28]

- 간질 뇌전증

- 다양한 뇌 및 두개골 기저[32][33] 종양(뇌하수체 선종, 두개 인두종, 거미막 낭종, 콜로이드 낭종, 동굴종[34],[35] 혈혈관아세포종, 척색종, 표피종, 신경교종,[36] 경구 슈완노마, 수관 협착증, 몬로아멘 협착증,[13] 해마경화증).[37] [38]

뇌뿐만 아니라 경추 골절, 척수근증, 천골신경근 신경종 등의 척추 병리학도 [39]평가되고 있습니다.

신경외과에서 Dextroscope를 사용하는 다른 방법은 [42][43][44][45][46][47][48][49][50][51][52]을 참조하십시오[40].

기타 외과 전문 분야

그 Dextroscope 또한 신경 외과 의의 외에 별도로 환자가 수술 도전:수술(또는 중재적)접근의 기획, 예를 들어, ENT[53], 정신적 외상,cranio-facial surgery,[54][55][56][57][58][59]심장 surgery[60]과 간에 정형 외과가 필요한 혹은 구조적인 해부학적 복잡성을 제시할 때 혜택이 적용됐다.부분.[61] [62]

덱스트로스코프 및 진단 이미지

덱스트로스코프는 외과의사만을 위한 것이 아닙니다.방사선사들도 그 혜택을 받을 수 있습니다.일상적으로 이용 가능한 멀티모듈 진단 이미지 데이터가 급증함에 따라 워크로드가 크게 증가했습니다.방사선 전문의는 덱스트로스코프를 사용하여 대량의 2D 슬라이스에서 멀티모달 모델을 재구성할 수 있으므로 3D 해부학적 구조를 더 잘 이해하고 진단에 도움이 됩니다.

또한 Dextroscope 가상현실 환경은 방사선 의사가 외과의가 익숙한 방식으로 중요한 3D 구조를 외과의사에게 쉽게 시연할 수 있도록 함으로써 방사선학과 수술 사이의 격차를 해소하는 데 도움이 됩니다.
이 데모 기능은 학생들에게 [63]3D 정보를 전달하는 의학 교육자의 기반으로도 유용합니다.교실이나 강당에서 더 많은 사람들에게 다가가기 위해,[64] 덱스트로밤이라고 불리는 버전이 제작되었다.

(다른 의료 및 연구 기관과 함께) 다음 위치에 Dextroscope가 설치되었습니다.

의료/연구기관 주요 용도
히슬란덴 병원(스위스 주리히) 신경외과
세인트루이스 대학병원(미국 세인트루이스) 신경외과
스탠포드 대학 의료센터(미국 샌프란시스코) 신경외과 및 두개악실 안면외과
존스 홉킨스 병원(미국 볼티모어) 방사선 연구
Rutgers New Jersey 의과대학(미국 뉴어크) 이비인후과
펜실베이니아 대학교 병원(미국 필라델피아) 신경외과 및 심혈관 방사선학
Weill Cornell Brain and Spine Center (뉴욕, 미국) 신경외과
요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠(독일) 신경외과 및 의료교육
델 마르 병원(스페인 바르셀로나) 신경외과
Université Catholique de Louvain, Cliniques Universitaires St-Luc (벨기에, 브루셀스) 신경외과
Istituto Neuroico C. 베스타(밀란, 이탈리아) 신경외과
로열 런던 병원(런던, 영국) 신경외과
바르셀로나 대학교 의과대학(스페인 바르셀로나) 신경외과 연구 및 신경해부술
인셀피탈(스위스, 베른) 이비인후
스플릿 대학교 의과대학(크로아티아 스플릿) 신경생리학 연구
미국 국립신경과학연구소(싱가포르) 신경외과
시냅스 연구소(싱가포르) 신경외과 연구
프린스오브웨일스 병원(홍콩) 신경외과 및 정형외과
화산병원(중국 상하이) 신경외과
국립대학병원(싱가포르) 고급외과 훈련센터 의료 교육
푸젠 의과대학(중국 푸저우) 신경외과 및 상악안면외과

수술실 내 덱스트로스코프: DEX-Ray

Dextroscope는 3D 환자별 가상 모델을 생성하는 수술 전 계획 시스템입니다.특히 신경외과에서 환자의 날짜를 수술실로 가져오기 위해 DEX-Ray[65] 증강 현실 신경외과 항법 시스템이 2006-2008년에 개발되었습니다.DEX-Ray는 회사가 설계한 자체 핸드헬드 추적 비디오 프로브에서 얻은 비디오 스트림에 3D 가상 환자 정보를 중첩했습니다.이를 통해 비디오 카메라로 본 환자의 실제 이미지 위에 공동 등록된 계획 데이터를 표시함으로써 영상 안내를 할 수 있었고, 임상의는 환자의 머리에 '시스루' 시각화를 할 수 있었으며, 시술 중 개두술과 가이드를 계획하는 데 도움이 되었다.DEX-Ray는 싱가포르 국립신경과학연구소(싱가포르)와 바르셀로나 병원 클리닉(스페인)에서 임상 테스트를 받았다.그것은 상업적인 상품으로 출시되지 않았다.

상용화

Dextroscope와 Dextrobam은 싱가포르의 Kent Ridge Digital Labs 연구소에서 분사한 Volume Interactions Pte Ltd(Bracco Group의 일원인)의 제품입니다.이들은 미국 FDA 510(K) - 클래스 II(2002) 허가, CE 마킹 - 클래스 I(2002), 중국 SFDA 등록 - 클래스 II(2004) 및 대만 등록 - 유형 P(방사선학)(2007) 허가를 받았다.Dextroscope의 포괄적인 개요에 대해서는 Springer International Publishing Book [66]Chaper를 참조하십시오.

레퍼런스

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