Planning om hersentumoren te verwijderen efficiënter en sneller met gebruik van augmented reality
UZ BRUSSEL:
Jaarlijks ondergaan 1400 patiënten een operatie om een hersentumor te verwijderen, vaak een erg delicate ingreep waar nauwkeurige planning aan vooraf gaat. Door een meer intuïtieve visualisatie van relevante structuren in de hersenen, biedt navigatie via augmented reality (AR) een nauwkeurige methode om deze preoperatieve planning uit te voeren. Een methode die bovendien ook nog sneller en intuïtiever is dan de conventionele systemen die gebruikt worden voor operatieplanning. Dat blijkt uit de prospectieve klinische pilootstudie van dr. Frederick Van Gestel en prof. dr. Johnny Duerinck, recent gepubliceerd in Frontiers in Neurology.
Voor de start van een operatie om een hersentumor te verwijderen, wordt gewoonlijk de ingreep nauwgezet gepland. Hierbij tekent de chirurg de contouren van de tumor meestal af op de huid van de patiënt, wat de planning van de beste incisie in de huid, de kleinst mogelijke opening van de schedel en de globale invalshoek mogelijk maakt. De huidige manier van werken maakt gebruik van een zogenaamd neuronavigatiesysteem, een groot toestel dat de chirurg toelaat om zich te oriënteren in het hoofd van de patiënt. Bij zo’n conventionele planning wordt de anatomie en positie van de patiënt gelinkt aan een preoperatieve MRI of CT-scan (dit proces heet ‘registratie’), waarna de chirurg met behulp van een stylus zicht kan krijgen op de interne anatomie van de patiënt.
Deze stylus wordt namelijk door de camera van het neuronavigatiesysteem herkend, waardoor z’n positie kan worden weergegeven op de corresponderende MRI of CT-scan. Op die manier ziet de chirurg op de scan, getoond op een extern scherm, wat er zich in de diepte bevindt onder de stylus. Dit laat toe om de randen van de tumor af te tekenen op de huid, zelfs zonder eerst een opening te moeten maken. Het gebruik van deze systemen is echter niet altijd even vanzelfsprekend, en interpretatiefouten kunnen al snel leiden tot belangrijke afwijkingen in de planning. Dit geldt vooral voor diepgelegen tumoren, aangezien een kleine fout aan de oppervlakte dan voor een grote afwijking in de diepte zorgt, met mogelijk een minder optimale benadering en onvolledige blootstelling van de tumor tot gevolg.
AR biedt extra informatie over de ligging van de tumor
“En net hier zagen we het potentieel van augmented reality”, legt Dr. Frederick Van Gestel, neurochirurg in opleiding, uit. “Vele mensen zijn bekend met virtual reality – VR, maar augmented reality – AR, doet vaak niet onmiddellijk een belletje rinkelen. Nochtans heeft bijna iedereen het in één of andere vorm al wel eens gezien, denk maar aan de instant filters op sociale media, of het Pokémon Go spel. Waar het bij AR om draait, in tegenstelling tot de volledig virtuele wereld van VR, is dat je de echte wereld rondom jou nog ziet. Zo ook dus de patiënt, wat natuurlijk niet onbelangrijk is wanneer het op chirurgie aankomt. Bovenop de patiënt wordt dan een laag virtuele informatie geprojecteerd, zoals bijvoorbeeld de hersenen met daarin een hersentumor, wat ons toelaat om in het hoofd van de patiënt te kijken, een soort X-ray vision als het ware.”
Op die manier maakt het gebruik van AR voor de weergave van relevante structuren in de hersenen, waaronder de hersentumor zelf, en bijgevolg ook de planning van de chirurgie, een heel stuk intuïtiever en zo dus ook efficiënter. AR biedt namelijk een 3-dimensioneel inzicht in de positie van de tumor en ook de omliggende structuren. Zo kan de chirurg inschatten wat bijvoorbeeld de relatie is met de omliggende bloedvaten en hier rekening mee houden tijdens de planning van de ingreep. Voor de chirurg betekent dit een intuïtievere manier van werken, voor de patiënt een potentieel vlottere procedure.