Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Informática# Interação Homem-Computador

Avanços no Planejamento Cirúrgico com Tecnologia de AR

A realidade aumentada móvel melhora a colaboração no planejamento de cirurgias cardíacas.

― 5 min ler


AR Transforma oAR Transforma oPlanejamento de CirurgiasCardíacascirúrgicos.aumentada beneficia os resultadosColaboração em tempo real com realidade
Índice

A colaboração é fundamental na medicina, especialmente na hora de planejar cirurgias. Quando os médicos precisam trabalhar juntos em cirurgias cardíacas complexas, eles costumam depender de modelos físicos feitos com impressão 3D. Esse processo leva tempo e pode usar muitos recursos. Porém, novas tecnologias oferecem um jeito mais rápido de visualizar e manipular o coração do paciente em tempo real, usando realidade aumentada (AR) em dispositivos móveis.

O que é Realidade Aumentada Móvel?

A realidade aumentada móvel (AR) permite que os usuários vejam e interajam com objetos digitais 3D no ambiente real usando smartphones ou tablets. Essa tecnologia é portátil e fácil de usar, tornando-se uma opção adequada para profissionais de saúde ocupados que precisam colaborar de forma rápida e eficiente.

A Necessidade de Colaboração no Planejamento Cirúrgico

Quando se trata de doenças cardíacas congênitas, os médicos precisam ter uma compreensão clara da estrutura do coração. Isso inclui olhar para imagens detalhadas de exames como MRI e CT para criar modelos 3D precisos. Normalmente, esses modelos seriam impressos para os médicos analisarem. No entanto, produzir esses modelos pode ser um processo longo, e fazer cortes ou fatias neles pode danificar o modelo físico. Portanto, ter uma alternativa digital que permita uma interação e colaboração mais fáceis é essencial.

Visão Geral do Aplicativo Colaborativo de AR

O aplicativo permite que vários médicos se conectem e visualizem juntos o modelo 3D do coração de um paciente. Eles podem manipular o modelo em seus dispositivos ao mesmo tempo, fazendo alterações que são instantaneamente refletidas na tela de todos os outros. Isso significa que os médicos podem examinar o coração de diferentes ângulos e perspectivas sem a necessidade de modelos físicos.

Como Funciona

Quando os usuários abrem o app, eles inserem seus nomes e se conectam a dispositivos próximos. O app usa protocolos de rede para facilitar conexões fáceis. Uma vez conectados, eles escaneiam o ambiente, ajudando o app a determinar um espaço comum onde o modelo digital do coração pode ser exibido. O aplicativo permite que os usuários interajam com o modelo do coração através de gestos simples. Por exemplo, eles podem pinçar para aproximar ou afastar, deslizar para girar o modelo e torcer para mudar sua orientação.

Benefícios do Uso de AR no Planejamento Cirúrgico

Visualização Aprimorada

Usar AR traz uma vantagem clara. Os médicos podem visualizar as estruturas complexas do coração de uma maneira que modelos impressos em 3D não conseguem. Eles podem fazer cortes virtuais para ver as partes internas do coração sem danificar um modelo físico. Esse recurso ajuda os médicos a enxergar detalhes cruciais, como defeitos ou anatomia complicada, de forma mais eficaz.

Colaboração em Tempo Real

O app promove o trabalho em equipe. Os médicos podem trabalhar juntos em um só lugar ou até mesmo em locais separados. Eles podem discutir o modelo em tempo real, tomando decisões rapidamente. Isso é especialmente valioso durante cirurgias que exigem rapidez.

Portabilidade e Facilidade de Uso

Como o aplicativo roda em dispositivos móveis, os médicos podem usá-lo em qualquer lugar sem precisar de equipamentos caros. Os gestos para interação são diretos e familiares, o que ajuda na adoção rápida.

Testes de Usabilidade com Profissionais de Saúde

Para entender como o app funciona em um ambiente médico, um grupo de cardiologistas e cirurgiões testou. Eles avaliaram a usabilidade, focando em como o aplicativo ajuda no planejamento cirúrgico.

Feedback de Especialistas Médicos

Os participantes acharam o app fácil de usar e navegar. Eles gostaram da possibilidade de ver e manipular o modelo do coração de vários ângulos, enfatizando a importância de ver as coisas de diferentes perspectivas. Os controles por gestos foram elogiados por serem intuitivos, facilitando para os médicos adotarem a tecnologia sem precisar de muito treinamento.

Recursos Principais

  • Colaboração: O app permite que vários usuários trabalhem juntos de forma fluida, o que é essencial para um planejamento cirúrgico eficaz.
  • Visualização: Os médicos apreciaram a capacidade de ver o coração em um espaço AR compartilhado, melhorando a compreensão da condição do paciente.
  • Portabilidade: Os participantes gostaram de poder usar seus dispositivos móveis, eliminando a necessidade de equipamentos grandes ou longas esperas por modelos impressos em 3D.

Desafios e Considerações

Embora o app mostre grande potencial, existem alguns desafios. Um deles é garantir que todos os usuários vejam as mesmas atualizações em tempo real, sem atrasos. Outro é a necessidade de os usuários terem dispositivos compatíveis para se conectarem facilmente.

Melhorias Futuras

Com base no feedback dos especialistas médicos, há várias maneiras de melhorar o app. Uma sugestão é adicionar recursos para colaboração remota, permitindo que os médicos trabalhem juntos mesmo quando não estão no mesmo lugar. Ampliar o recurso de salvar para suportar vários estados do modelo também melhoraria a usabilidade, permitindo que os médicos acompanhassem as mudanças de forma mais eficaz.

Conclusão

Este aplicativo móvel de AR representa um passo inovador no planejamento cirúrgico cardíaco. Ao permitir colaboração em tempo real, melhorar a visualização e tornar o processo mais portátil, ele tem o potencial de melhorar significativamente os resultados cirúrgicos. À medida que a tecnologia avança, aplicativos como este provavelmente se tornarão ferramentas essenciais no campo médico, facilitando a colaboração para profissionais de saúde em todo lugar.

Fonte original

Título: Multi-User Mobile Augmented Reality for Cardiovascular Surgical Planning

Resumo: Collaborative planning for congenital heart diseases typically involves creating physical heart models through 3D printing, which are then examined by both surgeons and cardiologists. Recent developments in mobile augmented reality (AR) technologies have presented a viable alternative, known for their ease of use and portability. However, there is still a lack of research examining the utilization of multi-user mobile AR environments to support collaborative planning for cardiovascular surgeries. We created ARCollab, an iOS AR app designed for enabling multiple surgeons and cardiologists to interact with a patient's 3D heart model in a shared environment. ARCollab enables surgeons and cardiologists to import heart models, manipulate them through gestures and collaborate with other users, eliminating the need for fabricating physical heart models. Our evaluation of ARCollab's usability and usefulness in enhancing collaboration, conducted with three cardiothoracic surgeons and two cardiologists, marks the first human evaluation of a multi-user mobile AR tool for surgical planning. ARCollab is open-source, available at https://github.com/poloclub/arcollab.

Autores: Pratham Mehta, Rahul O Narayanan, Harsha Karanth, Haoyang Yang, Timothy C Slesnick, Fawwaz Shaw, Duen Horng Chau

Última atualização: 2024-08-07 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2408.03249

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.03249

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Mais de autores

Artigos semelhantes