Разработка иммерсивного VR-симулятора для обучения и оценки навыков проведения рентгенэндоваскулярных вмешательств на артериях голени.
Актуальность и решаемая проблема:
Рентгенэндоваскулярные вмешательства на артериях голени являются «золотым стандартом» лечения хронической ишемии, угрожающей потерей конечности (ХИУПК). Это высокотехнологичные вмешательства, требующие от хирурга ювелирной точности, глубокого понимания анатомии и развитых моторных навыков для работы с микрокатетерами и проводниками в условиях ограниченной видимости.
Ключевые проблемы традиционного обучения:
- Высокий риск для пациента: Ошибка на этапе обучения (перфорация сосуда, диссекция) может привести к серьезным осложнениям.
- Радиационная нагрузка: Начинающий хирург и преподаватель длительно находятся под воздействием ионизирующего излучения.
- Дорогостоящие расходные материалы: Каждая реальная попытка сопряжена с затратами на катетеры, проводники и другой инструментарий.
- Дефицит практики: Невозможность неограниченно отрабатывать сложные сценарии и действия в критических ситуациях.
Суть предлагаемого решения:
Проект предполагает создание программно-аппаратного комплекса на основе виртуальной реальности (VR), который реалистично имитирует проведение эндоваскулярных вмешательств на артериях голени.
Ключевые компоненты решения:
- Виртуальная операционная: Реалистичная 3D-среда, включающая ангиографический аппарат, инструментальный стол и панель управления.
- Библиотека клинических случаев: На основе реальных КТ-ангиограмм пациентов с различной патологией (окклюзии, стенозы, кальциноз, патологическая извитость).
- Физика инструментов: Высокоточная математическая модель поведения микропроводника и катетера, учитывающая их гибкость, жесткость и взаимодействие со стенками сосудов.
- Тактильная обратная связь: Специализированные контроллеры, передающие ощущение сопротивления при прохождении стеноза, «провала» при перфорации или вибрацию при работе ротационного атерэктома.
- Система рентген-визуализации: Реалистичная имитация ангиографической установки с возможностью панорамирования, zoom, и, что критически важно, режима цифровой субтракционной ангиографии (DSA).
- Система объективной оценки: Алгоритмы на основе машинного обучения анализируют действия trainees (время процедуры, точность навигации, доза облучения, количество ошибок) и формируют детализированный отчет.
Целевая аудитория:
- Ординаторы и аспиранты по специальностям «Сосудистая хирургия», «Рентгенэндоваскулярная диагностика и лечение».
- Практикующие хирурги, желающие освоить новые методики или подготовиться к сложным случаям.
- Аккредитационно-сертификационные центры для проведения объективной оценки навыков.
Ключевые преимущества:
- Безопасность: Полное отсутствие рисков для пациента и радиационного облучения для хирурга на этапе обучения.
- Эффективность: Неограниченное количество попыток для отработки моторных навыков и действий в смоделированных критических ситуациях (спазм, тромбоз, диссекция).
- Стоимость: Значительное снижение затрат на обучение за счет экономии дорогостоящих расходных материалов.
- Объективность: Внедрение стандартизированной системы оценки, исключающей субъективный фактор.
- Доступность: Возможность тренировки в любое время вне операционного блока.
Ожидаемые результаты:
- Создание функционирующего прототипа VR-симулятора с 1-2 отработанными клиническими сценариями.
- Проведение пилотной апробации и валидации на базе партнерского медицинского учреждения.
- Подтверждение гипотезы о повышении скорости и точности выполнения процедур у обучающихся на симуляторе по сравнению с контрольной группой.
- Создание основы для будущего расширения платформы на другие виды эндоваскулярных вмешательств.
Заключение:
Данный проект направлен на создание решений в области медицинского образования. Он позволит усовершенствовать подготовку высококвалифицированных сосудистых и рентгенэндоваскулярных хирургов, повысив безопасность и эффективность медицинской помощи пациентам с сосудистой патологией.
