Num desenvolvimento inovador, a Atlas Meditech, uma plataforma de inteligência líder para cirurgia cerebral, está a aproveitar a inteligência artificial e simulações de ponta para melhorar a preparação pré-operatória dos neurocirurgiões. Ao integrar ferramentas como a estrutura de imagens médicas MONAI e a plataforma de desenvolvimento NVIDIA Omniverse 3D, a Atlas Meditech visa melhorar os resultados cirúrgicos e aumentar a segurança do paciente.
A Atlas Meditech oferece um conjunto de ferramentas multimídia para neurocirurgiões, permitindo-lhes ensaiar mentalmente procedimentos cirúrgicos complexos com um realismo sem precedentes. Aaron Cohen-Gadol, fundador da Atlas Meditech e de sua contraparte sem fins lucrativos, Neurosurgical Atlas, prevê uma transformação de ensaios mentais em simulações altamente realistas alimentadas por computação acelerada e gêmeos digitais.
O Atlas Neurocirúrgico, um recurso amplamente utilizado em programas de treinamento em cirurgia cerebral, fornece estudos de caso, vídeos cirúrgicos e modelos cerebrais 3D para mais de um milhão de usuários on-line, incluindo neurocirurgiões nos Estados Unidos e em todo o mundo. Seu impacto na residência e na formação inicial é significativo.
Vias cirúrgicas aprimoradas por inteligência artificial
O software Pathfinder da Atlas Meditech está integrando algoritmos de inteligência artificial que sugerem caminhos cirúrgicos seguros para neurocirurgiões, ajudando-os a navegar pela intrincada paisagem do cérebro para alcançar lesões de forma eficaz e segura. Esta inovação promete ser uma virada de jogo no campo da cirurgia cerebral.
Uma das principais características das simulações da Atlas Meditech é a capacidade de personalizá-las para se adequarem à anatomia única do cérebro de cada paciente. Aproveitando o poder da física e dos gráficos avançados, os cirurgiões podem praticar em cérebros virtuais que reproduzem o tamanho, a forma e a localização da lesão cerebral do paciente, garantindo precisão e preparação incomparáveis.
Para criar gêmeos digitais dos cérebros dos pacientes, a ferramenta Atlas Pathfinder usa o MONAI Label, uma ferramenta valiosa que anota automaticamente exames de ressonância magnética e tomografia computadorizada. Este processo de anotação ajuda a segmentar as estruturas normais dos tumores, oferecendo uma visão clara do cérebro do paciente. Funciona como os “olhos” do cirurgião, destacando estruturas críticas e possíveis anormalidades.
Depois que o cérebro do paciente é segmentado, o Atlas Pathfinder adapta seu modelo cerebral 3D para imitar com precisão a anatomia única do paciente, levando em consideração quaisquer deformações causadas pelos tumores. Os cirurgiões podem então modificar a visualização para maior precisão, enquanto o Atlas Pathfinder sugere as abordagens cirúrgicas mais seguras para acessar e remover tumores sem comprometer outras regiões do cérebro.
Suporte à decisão baseado em inteligência artificial
O uso de suporte à decisão baseado em IA é fundamental para navegar na intrincada estrutura 3D do cérebro, onde milímetros podem fazer uma diferença significativa. Dr. Cohen-Gadol destaca o papel da inteligência artificial na melhoria da precisão e segurança cirúrgica.
A Atlas Meditech está aproveitando o NVIDIA Omniverse para desenvolver salas de cirurgia virtuais que envolvem os cirurgiões em ambientes de testes realistas. Os cirurgiões podem manipular o posicionamento do paciente e o equipamento nesta simulação, recebendo orientação passo a passo sobre como aderir ao trajeto cirúrgico alvo. Os algoritmos de IA prevêem como o tecido cerebral se moveria durante a cirurgia, fornecendo feedback valioso aos cirurgiões.
A integração do NVIDIA PhysX, um mecanismo avançado de simulação física em tempo real, melhora o realismo das simulações. O feedback tátil é adicionado ao ambiente virtual, replicando a sensação de trabalhar com o tecido cerebral. Esta experiência imersiva oferece treinamento sem precedentes para cirurgiões.
Cohen-Gadol prevê um futuro onde os modelos de IA fornecerão informações em tempo real durante procedimentos cirúrgicos. Essas informações podem incluir alertas sobre estruturas cerebrais críticas, rastreamento de instrumentos e orientação de procedimentos. A Atlas Meditech planeja explorar a plataforma NVIDIA Holoscan para streaming de aplicativos de IA para permitir essas informações intraoperatórias em tempo real. Esta aplicação de análise de IA às técnicas cirúrgicas visa melhorar as capacidades dos cirurgiões e os resultados dos pacientes.
Além dos testes cirúrgicos, os gêmeos digitais do cérebro e da sala de cirurgia têm potencial para treinar instrumentos médicos inteligentes, como robôs microscópicos, usando aplicativos como o Isaac Sim desenvolvido no Omniverse. Este uso expandido da tecnologia é uma grande promessa para o futuro da cirurgia.