Применение AR-технологии как метода прокторинга и навигации при выполнении оперативных вмешательств: экспериментальное исследование

Актуальность. Технологии дополненной реальности (AR) активно внедряются в медицину, в том числе в нейрохирургию, в которой их применение способно повысить точность и безопасность операций, эффективность обучения. AR-навигация и телепрокторинг способны минимизировать риски, сократить время вмешательств и улучшить доступность специализированной помощи в регионах.

Цель. Оценка эффективности AR-технологий для нейронавигации, телепрокторинга и обучения неопытных хирургов на животных моделях, а также имитации базовых нейрохирургических манипуляций (люмбальная пункция).

Материал и методы. Проведено проспективное исследование на лабораторных животных: 10 крысах и 1 баране. Использованы AR-очки Microsoft Hololens 2 и приложение Medgital Vision. 10 крысам был осуществлен доступ к аорте и сонным артериям (5 – использованием AR-навигации, 5 – без нее). Барану было проведено наложение экстра-интракраниального анастомоза под руководством хирурга с помощью AR-прокторинга, для которого применялся Google Meet. Также проведена имитация люмбальной пункции с наложением КТ-данных пациента на тело участника.

Результаты. Применение AR позволило уменьшить время операции и размер доступа. Удаленный прокторинг показал себя как эффективный способ обучения и консультации во время операции. При имитации люмбальной пункции проекция анатомических ориентиров была правильно спроецирована на тело пациента.

Заключение. AR-технологии продемонстрировали высокую эффективность для нейронавигации, телепрокторинга и обучения. Их внедрение в клиническую практику может повысить безопасность операций, сократить время вмешательств и расширить возможности дистанционного взаимодействия специалистов.

1. Литература:

2. Olexa J. [и др.] Case Report: Use of novel AR registration system for presurgical planning during vestibular schwannoma resection surgery // Frontiers in Surgery. 2024. № 11. С. 1304039. https://doi.org/10.3389/fsurg.2024.1304039

3. Park BJ [и др.] Augmented reality improves procedural efficiency and reduces radiation dose for CT-guided lesion targeting: a phantom study using HoloLens 2 // Scientific Reports. 2020. № 10(1). С. 18620. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75676-4

4. Коновалов А.Н., Окишев Д.Н., Пилипенко Ю.В., [и др.] Дополненная реальность как метод нейронавигации при микрохирургическом лечении цереброваскулярной патологии: описание метода и опыта применения // Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2025. Т. 89, № 1. С. 37–45.

5. Hassan A.E. [и др.] Augmented reality enhanced tele-proctoring platform to intraoperatively support a neuro-endovascular surgery fellow // Interventional Neuroradiology. 2022. № 28(3). С. 277–282. https://doi.org/10.1177/15910199211035304

6. Tokunaga T. [и др.] The introduction of surgical telementoring systems in rural hospitals // World Journal of Surgery. 2025. № 49(1). С. 84–88. https://doi.org/10.1002/wjs.12418

7. Percie du Sert N. [и др.] The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research // PLoS Biology. 2020. № 18. С. e3000410. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000410

8. Felinska E.A. [и др.] Telestration with augmented reality improves surgical performance through gaze guidance // Surgical Endoscopy. 2023. № 37(5). С. 3557–3566. https://doi.org/10.1007/s00464-022-09859-7

9. Cizmic A. [и др.] Telestration with augmented reality improves the performance of the first ten ex vivo porcine laparoscopic cholecystectomies: a randomized controlled study // Surgical Endoscopy. 2023. № 37(10). С. 7839–7848. https://doi.org/10.1007/s00464-023-10360-y

10. Wild C. [и др.] Telestration with augmented reality for visual presentation of intraoperative target structures in minimally invasive surgery: a randomized controlled study // Surgical Endoscopy. 2022. № 36(10). С. 7453–7461. https://doi.org/10.1007/s00464-022-09158-1

11. Lysenko A. [и др.] The use of augmented reality navigation technology in combination with endoscopic surgery for the treatment of an odontogenic cyst of the upper jaw: A technical report // Imaging Science in Dentistry. 2022. № 52(2). С. 225–230. https://doi.org/10.5624/isd.20210256

12. Ma L. [и др.] Augmented reality surgical navigation with accurate CBCT-patient registration for dental implant placement // Medical & Biological Engineering & Computing. 2019. № 57(1). С. 47–57. https://doi.org/10.1007/s11517-018-1861-9

13. Ivanov V.M. [и др.] Practical Application of Augmented/Mixed Reality Technologies in Surgery of Abdominal Cancer Patients // Journal of Imaging. 2022. № 8(7). С. 183. https://doi.org/10.3390/jimaging8070183

14. Ochandiano S. [и др.] Computer-Assisted Dental Implant Placement Following Free Flap Reconstruction: Virtual Planning, CAD/CAM Templates, Dynamic Navigation and Augmented Reality // Frontiers in Oncology. 2022. № 11. С. 754943. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.754943

15. Grebenkov V.G. [и др.] Периоперационное применение технологии дополненной реальности в хирургическом лечении больного местнораспространенным локорегиональным рецидивом рака прямой кишки // Хирургия (Москва). 2022. № 12(2). С. 44–53. https://doi.org/10.17116/hirurgia202212244

16. Иванов В.М., Мамаев И.Р., Князев А.В., [и др.] Обзор методов наложения 3D-модели на пациента с использованием дополненной реальности в хирургии // Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии. — 2024. — № 12. — С. 1534–1541.

17. Ivan M.E. [и др.] Augmented reality head-mounted display-based incision planning in cranial neurosurgery: a prospective pilot study // Neurosurgical Focus. 2021. № 51(2). С. E3. https://doi.org/10.3171/2021.5.FOCUS20735