Transcript CAI Neurosurgical operation:Brain abscess resection

CAI Neurosurgical Operation
Virtual Simulation
Brain abscess resection
Col.Supakijs Sanguandekul
Content
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Objective
Excellence surgery
Successful excellence surgical development project series
Surgical learning module
Virtual simulation Of neurosugical operation:Brain abscess
resection
Simple neuronavigator
Neurosurgical operative models
Operative simulation : Surgical technic of Brain abscess
resection picture& VDO clip
Quiz
Objective
• Understanding of
Excellence surgery
Virtual reality simulation of neurosurgical procedure:
Brain abscess resection
Simple neuronavigator
Neurosurgical operative models
Neurosurgical technic :Brain abscess resection
• Neurosurgical skill training
3 In 1 Simple neuronavigator
CAI
Navigator
Simulator
Excellence Surgery
1.ผลสำเร็จสูง(High success rate)
กำรผ่ำตัดปลอดภัย ไม่ก่อให้ เกิดอันตรำย(Patient safety,No surgical mortality)
อัตรำตำย ,พิกำร,โรคแทรกซ้ อนต่ำ(Low morbidity,mortality,complication)
กำรฟื น้ ตัวสูงสุดรวดเร็ว(Maximized recovery)
ลดระยะเวลำอยู่ใน รพ.(Short length of stay in hospital)
ควำมถูกต้ อง,แม่นยำ,คุ้มค่ำ,มีประสิทธิภำพ,มีมำตรฐำนของกำรรักษำโรค(Validity,Accuracy, Cost-Effective,
Standard of treatment)
2.คำนึงถึงควำมเป็ นมนุษย์และจริยธรรม(Human right,Ethic)
3.กระบวนกำรดูแลผู้ป่วยที่ดี(Good Surgical Service)
4แพทยศำสตร์ ศกึ ษำที่เป็ นเลิศ(Good Surgical education) ผลิตบุคลำกรทำงกำรแพทย์อนั เป็ นเลิศ
Good knowledge , Surgical skill, Ethic
5.กำรศึกษำวิจยั และพัฒนำอย่ำงต่อเนื่อง(Continuous research&development)
Excellence Surgery
Operative
skill
Excellence
Surgery
Ethic
Knowledge
Successful Excellence surgical development project series
3Aspects of development for Excellence Surgery
๑.ด้ านความรู้ (Knowledge)
E-learning
Research series
Genius formation
Excellence Neurosurgical quality
๒.ด้ านจริยธรรม(Ethic)
Empowering ethic in medical education(Good surgical practice,patient safety)
Ethic E-larning &Research series
๓.ด้ านทักษะการผ่ าตัด(Surgical skill,technic)
Virtual reality for neurosugical operative simulation
Simple virtual reality neuronavigator
Neurosurgical practice models
Computer Assist Instruction (CAI) for surgical operation
Neurosurgical equipment
Surgical learning Module
 For patient safety ,Excellent Practice :step of learning&skill training
 Knownledge:learning:
Active learn(Self direct):Textbook,E-learning
Practice&feedback
Research
Passive learn:Lecture ,Problem based learning(PBL)
 Operative Skill:
Computer assist Instruction for operative training
Operative Model
Cadaveric dissection
 Observe real operation
 Practice in real human under supervision
 Practice in real human
The virtual reality for neurosugical operative simulation
การผ่ าตัดเสมือนจริง เพื่อฝึ กการผ่ าตัดและวางแผนก่ อนการผ่ าตัดจริงในมนุษย์ โดยใช้
1.Simple neuronavigator เครื่ องกำหนดตำแหน่งในสมองเสมือนจริ งอย่ำงง่ำย
(Projector VR) ใช้ ได้ ทงั ้ Preoperative planning &operative
simulation,Intraoperative navigator
2.Neurosurgical practice model :Brain abscess หุ่นฝึ กผ่ำตัดฝี ในสมอง
3.Computer Assist Instruction Surgical operation คอมพิวเตอร์ ช่วยกำรฝึ ก
ผ่ำตัดโดยฉำยภำพจำลองกำรผ่ำตัดไปยังส่วนศีรษะที่จะผ่ำตัดเพื่อศึกษำเทคนิคกำรผ่ำตัดก่อน
ลงมือผ่ำตัดจริ ง
The virtual reality : neurosugical operative simulation
Virtual reality simulation
การจาลองความเสมือนจริง
1.)นาผู้ชมเข้ าสู่โลกเสมือนจริง(Real to Cyber simulation)
โดยรับรู้ผ่ำนเครื่ องสร้ ำงภำพ3มิติที่ใช้ หมวกสวมใส่(Head mount),จอภำพคอมพิวเตอร์ หรื อโทรทัศน์
(Monitor),เครื่ องฉำยภำพ(Projector),ห้ อง หรื อโรงภำพยนตร์ 3มิติ(Theatre or Cyber space)
2.)นาโลกเสมือนจริงมาสู่ผ้ ูชม(Cyber simulation to real)
สร้ ำงภำพที่ยงั ไม่เกิดขึ ้นจริงให้ ผ้ ชู มรับรู้ (Cyber to real)บนสิง่ แวดล้ อมจริง แสดงภำพไปยังของจริง โดยนำ
สัญญำณจำกกล้ องหรื อเครื่ องมือรับภำพของจริงมำประมวลผลและสร้ ำงภำพโดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ กรำฟฟิ ค
แล้ วส่งสัญญำณภำพผ่ำนอุปกรณ์แสดงภาพ(Projector)ไปยังของจริง สร้ างภาพเชิงซ้ อนมองทะลุส่ ิงกีด
ขวาง(Internal viewing (see through)Simulation),กำรซ่อนพรำง(External
covering:Stealth) กำรสร้ ำงแบบจำลองสิง่ ก่อสร้ ำง(Cyber construction)บนของจริง(สถำนที่,วัตถุ,
ร่ำงกำย,สิง่ แวดล้ อมจริง เป็ นต้ น)
เครื่องกำหนดตำแหน่ งในสมอง(Neuronavigator)
 Framebased stereotactic surgery
 Frameless stereotactic surgery
Robot arm
Infrared based
Virtual simulation
 Simple VR neuronavigator
ใช้ เครื่ องฉำยภำพแบบพกพำ(Projector base Virtual reality
simulation) จำลองภำพเสมือนจริ งสมองและพยำธิสภำพ (สร้ ำงทัง2มิ
้ ติ และ3มิต)ิ แสดง
ภำพไปยังร่ำงกำยจริ งของผู้ป่วยเหมือนกำรมองทะลุผิวหนังเห็นอวัยวะภำยใน(Internal
viewing,See through image fusion simulation) ทำให้ ง่ำยต่อกำรผ่ำตัด
เพิ่มควำมถูกต้ องแม่นยำและควำมปลอดภัยแก่ผ้ ปู ่ วย ง่ำย(ลดควำมยุ่งยำกและข้ อผิดพลำดจำก
กำรติดตังแกนอ้
้
ำงอิงและกำรใช้ อินฟรำเรด )สะดวกต่อกำรใช้ งำน
Simple neuronavigator
Advantage of simple VR neuronavigator
จุดเด่ นเครื่องกาหนดตาแหน่ งสมอง
กำรใช้ งำนง่ำย ขนำดเล็ก สร้ ำงภำพจำลองเสมือนจริ ง เห็นได้ ที่ตำแหน่งที่จะผ่ำตัดบนร่ำงกำย
ผู้ป่วยช่วยให้ เห็นอวัยวะภำยในกะโหลกศีรษะ, รำคำถูก สำมำรถทดลองผ่ำตัดกับหุ่นจำลอง
เสมือนจริ ง, สำมำรถแสดงเทคนิคกำรผ่ำตัดเพื่อกำรเรี ยนกำรสอนด้ ำนศัลยกรรมและใช้ วำงแผน
ก่อนผ่ำตัด,ลดขันตอนและค่
้
ำใช้ จ่ำยจำกกำรใช้ Infraredbase stereotactic
navigator (ค่ำMRI 2 ครัง้ )
3in1 :Navigator,Simulator,Computer Assist Instruction(CAI)
ส่ วนประกอบ
1)เครื่ องฉำยภำพ(Projector), 2)คอมพิวเตอร์ พกพำ(Note book or
netbook),3)โปรแกรมสร้ ำงภำพ2-3มิต(ิ 2-3D simulation program), 4)กล้ อง
บันทึกภำพ(Camera or VDO recording),5)ภำพตรวจวินิจฉัยCT or
MRI,MRA,MRV ส่วนสมองผู้ป่วยจริ ง
Method of Simple neuronavigator&simulator
1.) สร้ างภาพเสมือนจริง(2-3D construction)ของสมองที่เห็นแต่ละตำแหน่งที่สำคัญ พยำธิสภำพ จำลอง
จำกภำพถ่ำยผู้ป่วยจริงCT,MRI
2.)วำงแผนผ่ำตัด(Pre operative planning) สร้ างภาพจาลองการผ่ าตัดจริง กำหนดตำแหน่งที่ผวิ หนัง
ควำมสัมพันธ์กบั พยำธิสภำพในสมอง และตำแหน่งที่สำคัญในสมอง กำหนดเส้ นทำงที่จะผ่ำตัดเข้ ำหำพยำธิสภำพ
กำหนดตำแหน่งที่ผิวหนังที่จะเปิ ดกะโหลก ร่องสมองหรื อส่วนของสมองที่จะเข้ ำหำพยำธิสภำพ สร้ ำงทิศทำงจำก
ผิวหนังสูต่ ำแหน่งพยำธิสภำพ
3.)สร้ ำงหุ่นจำลองเสมือนจริง(Construct surgical operative model) เหมือนผู้ป่วย มีพยำธิสภำพตรง
กับตำแหน่งจริง
4.)ทดลองใช้ เครื่ องกำหนดตำแหน่งในสมองกับกำรผ่ำตัดเสมือนจริงกับหุ่นจำลอง(Virtual reality practice
for Preoperative surgical simulation) แล้ วลงมือผ่ำตัดจริงกับหุ่นจำลอง
5.)บันทึกภำพกำรผ่ำตัดกับหุ่นจำลองเพื่อนำไปสร้ ำงภำพยนต์จำลองกำรผ่ำตัดฉำยไปยังตำแหน่งที่จะผ่ำตัด(CAI
at surgical site:simulator movie)ผู้ป่วยจริง
6.)จัดตำแหน่งProjector เพื่อฉำยภำพให้ สดั ส่วนตรงกับตำแหน่งศีรษะหุ่นหรื อผู้ป่วยจริง แล้ วศึกษำขั ้นตอนกำร
ผ่ำตัด แล้ วจึงผ่ำตัดจริง
Preoperative planning by simple neuronavigator
• Planning process
1.Input image
2.Image reconstruction
Target Pathologic lesion
Eloquent area
Entry point&Target point
Approach Direction
Scalp incision
Cranial openning line
3.Output image Via Projector
Target pointing
Operative planning
•
•
•
•
Patient head position & drapping&aseptic preparation ofskin
Surgical approach
Bleeding control
Anatomical barrier opening
Scalp incision
Skull opening
Dura opening
Cranial opening via transgyrus,transsulcus,transcistern
Pathological lesion resection
• Pathological resection
• Anatomical barrier Closing
Neurosurgical operative models
•
•
•
•
โครงการพัฒนาหุ่นจาลองเพื่อการฝึ กผ่ าตัดทางระบบประสาท (Neurosurgical operative model) เริ่ม
ดำเนินกำรตังแต่
้ 2006ภำยใต้ แนวคิดสร้ ำงหุ่นจำลองผลิตขึ ้นเองภำยในประเทศ Reduced Iatrogenic
complication,Useful&Real practice ,easy&Ready to use ,Cheap,Recycle,Innitiation
innovation(not copy),Continuous development of quality of innovation,Instead of
cadaver,animal
ใช้ ห่ นุ จาลองร่ วมกับเครื่ องกาหนดตาแหน่ งในสมองเพื่อการผ่ าตัดเสมือนจริง (Virtual reality: Simple
neuronavigator &neurosurgical model for neurosurgical operative simulation)เริ่ม
จำกกำรจำลองกำรผ่ำตัดฝี ในสมองเสมือนจริง สร้ ำงหุ่นจำลองฝี ในสมองที่มีฝีสมองตรงกับตำแหน่งจริงจำกภำพถ่ำยCT
brain
สร้ ำงส่วนประกอบ โครงสร้ ำงภำยนอก(Extracranial structure),โครงสร้ ำงภำยในกะโหลก(Intracranial
structure),พยำธิสภำพ(Pathological lesion)
ฝึ กผ่ำตัดเช่นเดียวกับกำรผ่ำตัดจริงในมนุษย์
Brain & head model
Navigator & Model :target pointing
Surgical operation simulation
Brain abscess resection procedure
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Head position
Target point
Drapping
Scalp opening
Skull opening (Craniotomy)
Dural opening
Cotical (Transulcus )dissection
Pus aspiration
Abscess resection
Dura &skull &skin closure
Head position
Target pointing by simple neuronavigator
Drapping
Scalp opening
Skull opening (craniotomy)
Skull remove
Dura opening
Corticotomy (Transulcus)
Pus aspiration
Abscess resection
Abscess remove
Complete resection&Bleeding control
Resection
Skull closure
Scalp closure
VDO Dura opening
VDO Transulcus approach
VDO Brain abscess aspiration
VDO Brain abscess resection
Quiz
• What is virtual simulation ,Excellence surgery
• Describe the Advantage of simple
neuronavigator
• Describe the Surgical technic of brain abscess
resection