Chirurgie assistée par ordinateurs

Principes généraux

Créer une image virtuelle du patient

Le composant le plus important pour la chirurgie assistée par ordinateurs est le développement d'un modèle précis du patient grâce aux technologies d'imagerie médicale IRM, Rayons X, Ultrasons... Pour la génération de ce modèle, la région anatomique à étudier doit être balayée et téléchargée dans le système informatique. Il est possible d'utiliser plusieurs méthodes de balayage et de les combiner à travers une fusion des données techniques. L'objectif final est la création 3D de l'ensemble de données. Cela reproduit la situation géométrique exacte des tissus et des structures normaux et pathologiques de cette région.

Certaines méthodes de balayage sont préférables à d'autres comme la tomographie calculée (CT) car elles permettent d'obtenir des données plus précis contrairement à l'IRM qui montrent des déformations volumétriques qui peuvent mener aux inexactitudes.

Les contrastes de l'ensemble de données 3D (dizaines de millions de Pixel) permettent ainsi à un ordinateur de différencier, et de séparer visuellement pour un humain, les différents tissus et structures du patient. Ensuite, les données d'image prises d'un patient pourront être superposées sur le patient réel pendant la chirurgie.

Analyse et traitement d'image

L'analyse d'image comporte la manipulation du modèle des patients 3D pour extraire l'information appropriée à partir des données. En utilisant les niveaux différents de contraste des différents tissus dans le langage figuré, comme exemples, un modèle peut être changé en structures dures justes d'exposition telles que l'os, ou regardez l'écoulement des artères et des veines par le cerveau.

Planification diagnostique et preoperative, simulation chirurgicale

L'ensemble de données recueilli peut être rendu comme modèle 3D virtuel du patient, ce modèle peut être facilement manoeuvré par un chirurgien pour fournir des vues de n'importe quel angle et à n'importe quelle profondeur dans le volume. Ainsi le chirurgien peut mieux évaluer le cas et établir un diagnostic plus précis. En outre, l'intervention chirurgicale sera projetée et simulée pratiquement, avant que la chirurgie réelle ait lieu. En utilisant un logiciel consacré, le robot chirurgical pourra être programmé pour effectuer les actions préplanifiées pendant l'intervention chirurgicale réelle.

La planification permet par ailleurs de mettre en œuvre le concept de réalité augmentée. Concrètement, le clone mis au point par les logiciels de réalité virtuelle est superposé aux images des opérations obtenues en direct par des caméras bien réelles. Cela permet aux chirurgiens de vérifier que les interventions se passent exactement comme prévues.

Navigation chirurgicale

Dans la chirurgie assistée par ordinateur, l'intervention réelle est définie en tant que navigation chirurgicale. Ceci comprend les actions corrélées du chirurgien et du robot chirurgical (qui a été programmé effectuer certaines actions pendant le procédé preoperative de planification).

Un robot chirurgical est un dispositif mécanique (ressemblant généralement à un bras robotique) qui est commandé par ordinateur. La chirurgie robotique peut être divisée en trois types, selon le degré d'interaction de chirurgien pendant le procédé :

Voici en détails les types de chirurgie robotique :

Concepts de CAO