Proyecto VOSTARS (Sistema quirúrgico video-óptico See Through AR) La visera es el resultado de un proyecto europeo llevado a cabo por la Universidad de Pisa junto con la Universidad de Bolonia que se encargó del aspecto clínico.
La iniciativa VOSTARS está dirigida por la Universidad de Pisa de Italia junto con 12 socios europeos de Francia, Alemania y el Reino Unido. Para el coordinador del proyecto, el Dr. Vincenzo Ferrari, investigador de ingeniería biomédica del Departamento de Ingeniería de la Información de la Universidad de Pisa, la investigación aún tiene mucho potencial para el futuro.
“Las posibilidades con esta tecnología son amplias”, dijo Ferrari a EURACTIV. “Ahora es posible superponer imágenes en la percepción visual del cirujano, lo que permite al médico ver con una habilidad similar a la visión de rayos X”.
La primera operación quirúrgica del mundo con elementos virtuales se llevó a cabo con éxito en el Policlínico Universitario S. Orsola de Bolonia . Durante la operación, en un quirófano real, por supuesto, el cirujano pudo ver los elementos virtuales frente a él que pudieron ayudarlo y guiarlo. Esto fue posible gracias a una visera integrada con Realidad Aumentada, llamada VOSTARS , que el cirujano usó durante la operación.
«Hasta este momento», explica Vincenzo Ferrari., ingeniero biomédico del Departamento de Ingeniería de la Información de la Universidad de Pisa y coordinador del equipo europeo que diseñó VOSTARS, “la realidad aumentada no se ha aprovechado plenamente en el quirófano. Los visores actualmente disponibles en el mercado proyectan algunos contenidos digitales directamente en la línea de visión del cirujano, como, por ejemplo, una imagen 3D del órgano a operar. Estas imágenes virtuales capturadas por los escáneres radiológicos (como tomografías computarizadas y resonancias magnéticas) normalmente son visualizadas por el cirujano antes de la operación, para ayudarlo durante la preparación previa a la cirugía. Nunca antes se había usado una visera para guiar el momento real de la cirugía, debido a la dificultad que encuentra el ojo humano para enfocar objetos reales y virtuales simultáneamente ”.
La operación quirúrgica en el Policlínico Universitario S. Orsola de Bolonia con la visera VOSTARS
Hacer que los objetos virtuales se enfoquen en realidad significa que los objetos reales se vuelven borrosos a medida que el ojo los percibe a diferentes distancias. Evidentemente, esto no debería ocurrir en el momento en que el cirujano está sosteniendo un bisturí y, por lo tanto, hasta ahora, ha sido imposible explotar la información virtual para orientar la cirugía.
Por lo tanto, la información adicional potencial sobre el paciente y la operación debe proporcionarse en un monitor externo, lo que obliga al cirujano a apartar la mirada del paciente y transferir constantemente su concentración al monitor, lo que resulta agotador y en ocasiones ineficaz.
La visera VOSTARS fue desarrollada para superar estos problemas. Es el resultado de un proyecto europeo coordinado por la Universidad de Pisa, que ha visto a científicos y técnicos de cuatro países diferentes trabajar durante tres años con el objetivo de diseñar una visera quirúrgica portátil altamente innovadora capaz de proyectar la información específica del paciente, así como información más general sobre los órganos involucrados en la operación directamente en la línea de visión del usuario incluso durante la cirugía en sí.
“Para hacer esto”, explica Ferrari, “tuvimos que resolver algunos problemas muy complejos principalmente relacionados con la coordinación ojo-mano y la coherencia entre la imagen real y virtual ligada a cuestiones temporales y espaciales y la capacidad de traer objetos. en foco. Es obvio que si el cirujano necesita seguir una línea de corte virtual, esta debe aparecer en el lugar correcto en el momento adecuado durante la operación y, sin embargo, lograrlo no es tarea fácil. Además, el cirujano debe poder enfocar tanto la imagen virtual como al paciente para realizar un seguimiento con el bisturí.
Gracias a una cámara de video, VOSTARS combina las imágenes del cirujano con las imágenes radiológicas del paciente y asegura que ambas permanezcan perfectamente coherentes y enfocadas. Además, durante las fases de la operación donde no es necesaria la guía virtual precisa (por ejemplo, al principio o al final), la visera puede volverse transparente permitiendo al cirujano ver el campo operatorio directamente con sus propios ojos. Esta posibilidad de pasar de una vista asistida por la cámara de video – ‘video transparente’ – a una vista directa a través de la visera transparente – ‘óptica transparente’ – es la característica distintiva de VOSTARS, que significa ‘Video-Optical Sistema de realidad aumentada transparente ‘”.
La operación experimental en cirugía maxilofacial consistió en resecar y reposicionar los maxilares del paciente para restaurar la función de masticación.
“Gracias a la visera VOSTARS”, comenta el Dr. Giovanni Badiali, responsable del proyecto en el Policlínico Universitario S.Orsola de Bolonia y al cirujano que realizó la operación, “pudimos ver la estructura ósea facial, las mandíbulas y la línea de corte utilizando realidad aumentada antes de la operación. En el siguiente paso, durante la operación, el dispositivo nos permitió visualizar una línea de puntos en 3D directamente sobre los huesos del paciente, indicando el camino a seguir utilizando el instrumento quirúrgico. Con la ayuda de la visera pudimos cortar la mandíbula con la precisión necesaria ”.
Otros experimentos están en la agenda del Policlínico. Cuando esté en pleno funcionamiento, el sistema reducirá la duración de la cirugía y aumentará la precisión.
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