Handheld Ultrasound Guidance for Percutaneous Nephrolithotomy - Valente, Simão Pedro Rodrigues (2021)
O acesso renal percutâneo desempenha um papel fundamental em intervenções renais minimamente invasivas, que são diariamente realizadas para o tratamento e diagnóstico de várias doenças renais. O sucesso deste tipo de intervenção está diretamente relacionado com a experiência do cirurgião em visualizar e alcançar o alvo anatómico. Recentemente uma equipa de investigação desenvolveu um sistema de guiamento para acesso renal percutâneo baseado em sensores eletromagnéticos que apoia o cirurgião durante a punção. Apesar das vantagens demonstradas, este ainda não permite a visualização de órgãos e tecidos circundantes nem garante um ângulo de penetração ideal. As limitações do sistema de orientação anterior fazem com que seja dependente do cirurgião, o que pode resultar em erros. Neste projeto, pretende-se resolver algumas dessas limitações melhorando a segurança da punção (reduzindo o risco de lesões nos órgãos circundantes), aumentando a robustez e eficácia através da apresentação de informação extra e reduzindo a curva de aprendizagem na utilização do ultrassom (US). Para cumprir com os objetivos descritos pretende-se estudar a potencial integração da informação de imagem de US, a qual pode ser adquirida em tempo real sem a necessidade de recorrer a radiação para identificar as estruturas anatómicas relevantes. Em vez dos tradicionais equipamentos de ultrassons, pretende-se investigar o potencial das recentes tecnologias portáteis. Numa primeira fase, pretende-se verificar se os sistemas ultrassons portáteis são compatíveis com o sistema eletromagnético já existente. Para além disso, pretende-se estudar o posicionamento ótimo para colocar um sensor eletromagnético na sonda de US, permitindo a sua referenciação em relação a todos os elementos-chave do sistema de navegação. Para acelerar a curva de aprendizagem no manuseamento de US pretende-se também desenvolver um simulador para treinar o cirurgião. Por fim, será desenvolvida uma nova interface que apresenta toda a informação necessária à punção com uma nova visualização do ângulo de penetração num só ecrã (vista do alvo, vista do ângulo de penetração, imagem do US e imagem da câmara endoscópica). Os testes realizados à sonda de US portátil mostraram que é compatível com o sistema eletromagnético e os resultados indicam que um sensor eletromagnético pode ser colocado a uma distância de 5 cm da base do US sem que haja erros significativos. O sensor de simulação de US demonstrou um grande potencial para o treinamento médico. Por fim os testes realizados à nova interface demonstram que a vista do ângulo de penetração aumenta a segurança da punção, garantindo um ângulo de punção ideal e aumenta a confiança do cirurgião dando uma melhor perceção da forma como a agulha atinge o rim. Em geral, este projeto permitiu diminuir os riscos associados à punção durante a nefrolitotomia percutânea, aumentar a confiança do cirurgião, e diminuir a curva de aprendizagem através do treino com o simulador de US.