Apportant un peu de science-fiction dans une salle d'opération, une équipe d'ingénieurs et de médecins de l'Université de Washington à Saint-Louis a montré pour la première fois que l'utilisation d'un écran holographique améliore la précision du médecin lors de l'exécution d'une procédure pour traiter un rythme cardiaque irrégulier.
Jennifer N.Avari Silva, MD, professeur agrégé de pédiatrie à la Faculté de médecine, et Jonathan Silva, professeur agrégé de génie biomédical à la McKelvey School of Engineering, ont codirigé une équipe qui a testé un casque Microsoft HoloLens avec un logiciel personnalisé pendant la maladie cardiaque procédures d'ablation sur des patients à l'hôpital pour enfants de St. Louis. Les résultats de l'essai ont été publiés dans le Journal de l'American College of Cardiology – Electrophysiologie Juillet 2020, Conférence internationale sur l'interaction homme-machine 10 juillet 2020 et IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine, 3 juillet 2020.
Dans une procédure d'ablation utilisant la technologie existante, connue sous le nom de système de cartographie électroanatomique (EAMS), un technicien contrôle les cathéters pendant que le médecin visualise les images sur des moniteurs présentés dans deux plans différents. Le médecin doit alors créer mentalement l'image du cœur. Jennifer Silva, également directrice de l'électrophysiologie pédiatrique à l'hôpital pour enfants de Saint-Louis, a déclaré que la technologie des soins standard était désuète et que l'équipe pensait qu'elle pourrait faire mieux.
Jon Silva et son équipe d'ingénieurs ont créé un logiciel pour le casque Microsoft HoloLens qui convertit les données des cathéters introduits dans le cœur du patient en une image holographique géométrique qui plane sur le patient. Le casque, qui pèse environ une livre, permet au médecin de prendre le contrôle de la procédure en utilisant son regard pour guider les contrôles et garder les mains libres et stériles. Leur système, Enhanced Electrophysiology Visualization and Interaction System (? LVIS), fournit une image numérique 3D des cartes électroanatomiques du patient qui fournissent une image de l'intérieur du cœur, qu'il peut mesurer et manipuler pendant la procédure.
Jon Silva a déclaré que la technologie avait rattrapé l'application. Le casque permet à l'utilisateur de visualiser l'ensemble de son environnement, y compris le patient, contrairement à la réalité virtuelle, qui sort complètement un utilisateur de son environnement.
Les anciens casques ont mis du temps à se mettre à jour et ont rendu les utilisateurs malades. Le développement des téléphones mobiles, de la technologie mobile et des ordinateurs a permis ce type d'écrans et de casques. «
Jonathan Silva, professeur agrégé de génie biomédical à la McKelvey School of Engineering
Pour tester l'appareil, deux médecins du St. Louis Children's Hospital ont suivi une courte session de formation sur l'appareil avant de l'utiliser sur un total de 16 patients pédiatriques. Au cours d'une phase d'attente post-procédure, les médecins ont eu 60 secondes pour naviguer vers chacun des cinq marqueurs cibles dans la géométrie du cœur, en utilisant à la fois la technologie 3D ĒLVIS et la technologie 2D EAMS. Les médecins étaient nettement plus précis avec la technologie ĒLVIS.
« Sans l'utilisation de l'affichage 3D ĒLVIS, une fraction significative des lésions d'ablation, 34%, serait faite en dehors de la zone cible, contre 6% avec l'affichage 3D ĒLVIS », a déclaré Jon Silva. « Nous nous attendons à ce que cela améliorera les résultats pour les patients et réduira potentiellement la nécessité de répéter les procédures. »
Jennifer Silva a déclaré que l'équipe avait beaucoup appris en prenant quelque chose du laboratoire presque prêt à être commercialisé.
« Ce qui a fini par être tout aussi important, sinon plus important, c'est que c'était le tremplin pour tout ce qui est à venir, non seulement que nous pouvons mieux le visualiser, mais que nous pouvons le contrôler », a déclaré Jennifer Silva. « Il y a des gens qui travaillent dans cet espace de réalité étendue qui sont parvenus à la conclusion que le contrôle est la plus forte valeur ajoutée, en particulier dans les applications médicales. »
Les Silvas ont concédé leur technologie à SentiAR, qui continue de développer le logiciel de réalité augmentée. SentiAR est financé par les National Institutes of Health ainsi que par les sociétés d'investissement de Saint-Louis Cultivation Capital et BioGenerator. Ils travaillent avec l'Office of Technology Management de l'université pour mettre la technologie sur le marché et l'ont soumise à la Food & Drug Administration des États-Unis pour approbation.
La source:
Université de Washington à Saint-Louis
Référence du journal:
Southworth, M.K., et coll. (2020) Évaluation des performances de l'affichage de réalité mixte pour le guidage pendant la cartographie et l'ablation cardiaques transcathéter. IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine. doi.org/10.1109/JTEHM.2020.3007031.
