Hospital Universitario de Bonn

Aprovechar la Tecnología de Realidad Virtual para Transformar el Área de la Salud

Objetivo

El Hospital Universitario de Bonn (UKB) es un centro médico alemán líder con 38 clínicas y 31 institutos. Reconocida internacionalmente por la investigación y la enseñanza, UKB conecta los avances médicos con la atención al paciente. Con NVIDIA CloudXR, UKB utiliza entornos virtuales para capacitar a cirujanos y estudiantes de medicina, preparándolos para los procedimientos.

Socio

UKB

Caso de Uso

Área de la Salud

Tecnología

NVIDIA CloudXR y GPU NVIDIA A40

UKB utiliza las soluciones NVIDIA CloudXR y Medicalholodeck para capacitar a los médicos para cirugías y procedimientos complicados.

Cada año, UKB trata a unos 420.000 pacientes ambulatorios, 50.000 pacientes hospitalizados y 40.000 pacientes de urgencia y tiene el tercer índice de combinación de casos (gravedad de los casos) más alto de Alemania. Para brindar la mejor atención a estos pacientes, UKB ha estado explorando métodos para preparar mejor a sus cirujanos para diversas tareas y desafíos.

Esta demanda especial de formación continua y avanzada llevó al Dr. Jan Arensmeyer y al Dr. Philipp Feodorovici al mundo de la realidad extendida (XR). El equipo de UKB conoció casos de uso de reconstrucción de imágenes en tiempo real con Medicalholodeck y se transmitió con NVIDIA CloudXR, que ofrece experiencias XR™ inmersivas y de alta fidelidad a través de redes 5G y Wi-Fi.

La implementación se llevó a cabo como parte del proyecto Innovative Secure Medical Campus (ISMC) de UKB.

Imagen cortesía de UKB

Aumento de la Precisión de los Procedimientos Médicos con la Realidad Virtual

Como cirujanos en un centro médico líder, el equipo médico de UKB tiene la tarea de realizar una amplia variedad de procedimientos quirúrgicos complicados y desafiantes. En el campo de la cirugía torácica, que opera los órganos del tórax, incluidos el corazón, los pulmones y el esófago, los procedimientos exigen una inmensa precisión y exactitud.

La planificación de este tipo de cirugías en 3D tiene beneficios significativos. La combinación de Medicalholodeck y CloudXR permite a los equipos médicos reducir la cantidad de hardware y los gastos necesarios. Ahora, el único hardware que necesitan los usuarios es su casco de realidad virtual preferido y una conexión a Internet estable.

El Dr. Arensmeyer y el Dr. Feodorovici integraron la tecnología de realidad virtual en sus conferencias regulares de cirugía, donde los estudiantes pudieron interactuar con recreaciones de imágenes médicas complejas en un mundo virtual en 3D.

La incorporación de la realidad virtual en el proceso de capacitación permitió que tanto los cirujanos experimentados como los estudiantes se prepararan mejor para diversos desafíos con una visualización de alto rendimiento. La integración de Medicalholodeck con CloudXR abre un mundo de nuevas posibilidades y, al mismo tiempo, reduce los costes.

Abriendo Nuevas Puertas al Campo Quirúrgico con la Computación Espacial

Medicalholodeck utiliza IA integrada para reconstruir imágenes y vídeos de imágenes digitales y comunicaciones en medicina (DICOM), como tomografías computarizadas y resonancias magnéticas. Una de las principales ventajas de esta reconstrucción en tiempo real para los cirujanos es que no tienen que importar ni cambiar el entorno. Realizar la reconstrucción en tiempo real de grandes conjuntos de datos requiere una inmensa potencia de GPU. El equipo de UKB utiliza GPU NVIDIA A40 en un sistema Supermicro configurado e implementado con el apoyo del socio de NVIDIA ELITE, SVA System Vertrieb Alexander GmbH, para impulsar los workflows pesados de realidad virtual.

Con CloudXR configurado en el campus del hospital, todos los médicos se entrenan con los datos originales en un entorno de alto rendimiento, sin latencia. "Esta solución única en la nube de XR médica en las instalaciones se ha desarrollado teniendo en cuenta los más altos estándares de seguridad y privacidad de datos de Alemania", mencionó el Dr. Feodorovici.

Los cirujanos pueden conectarse fácilmente con los estudiantes desde cualquier lugar y en cualquier momento, y pueden enseñar técnicas en datos 3D de pacientes reales en un entorno virtual totalmente inmersivo.

"Para el entrenamiento quirúrgico en tiempo real, se necesitan GPU de alta calidad para la experiencia inmersiva", dijo el Dr. Arensmeyer. "Al usar CloudXR, podemos obtener acceso a los entornos de mayor fidelidad, que se ejecutan en las GPU A40 de la más alta calidad. Y CloudXR permite poca o ninguna latencia, lo cual es fundamental porque ayuda a los cirujanos a estar completamente inmersos en su cirugía virtual".

Al ejecutar Medicalholodeck desde servidores locales y transmitir a través de CloudXR, los cirujanos dentro y fuera del campus pueden avanzar virtualmente en la planificación quirúrgica de forma colaborativa.

UKB realizó una encuesta entre 100 estudiantes inscritos en conferencias de cirugía torácica y casi el 100% respondió que no solo se beneficiaron de la tecnología, sino que también se divirtieron con la experiencia. El Dr. Arensmeyer dijo: "Es más probable que los estudiantes muestren tasas de retención más altas y alienta a los jóvenes estudiantes que están interesados en los roles quirúrgicos a explorar el campo".

Con la plataforma de Medicalholodeck y CloudXR, el equipo de UKB experimentó muchos beneficios, entre ellos:

  • Planificación Quirúrgica de Inmersión Total: Para que los cirujanos se entrenen a fondo a través de la realidad virtual, necesitan una experiencia quirúrgica totalmente inmersiva. Con Medicalholodeck y CloudXR, se les permite planificar el procedimiento como si lo estuvieran realizando en un paciente real, gracias a que tienen poca o ninguna latencia en la transmisión.
  • Potente Compatibilidad con GPU: Con 6-8 GPU NVIDIA A40, el equipo de UKB puede satisfacer la importante demanda de rendimiento de la GPU al manipular datos de imágenes médicas en tiempo real.
  • Experiencia de Aprendizaje Divertida: El equipo de UKB aprendió que los planes de estudio que incorporan la realidad virtual ayudan significativamente a los estudiantes y jóvenes profesionales a comprender la anatomía y el enfoque quirúrgico mejor que los métodos de enseñanza convencionales y tienen el potencial de aumentar la retención.

Imagen cortesía de Medicalholodeck INC.

El estado de Renania del Norte-Westfalia, que tiene la mayor densidad de hospitales universitarios del país, financia el proyecto en UKB. El año pasado, el hospital recibió una subvención de 17,5 millones de euros del Ministerio de Asuntos Económicos, Innovación, Digitalización y Energía del Estado de Renania del Norte-Westfalia para el proyecto faro de digitalización, único en Alemania. El objetivo es evaluar y comparar las metodologías tradicionales de aprendizaje con las formaciones que incorporan la XR.

El Dr. Feodorovici declaró que la IA y la XR serán vitales en futuras cirugías y mencionó además su reciente visita a Boston para una conferencia de cirugía cardiotorácica. Presentó el caso de uso de la tecnología de realidad virtual de UKB en la enseñanza y la preparación quirúrgica y se encontró con una audiencia asombrada.

"Todo el mundo ve esto como el futuro del campo de la formación médica", dijo el Dr. Feodorovici, "Con nuestros socios Medicalholodeck y SVA, actualmente estamos trabajando para traspasar los límites de la realidad virtual para adoptar la configuración actual de CloudXR para aplicaciones de realidad mixta con el objetivo de mejorar aún más la planificación previa al procedimiento colaborativo y permitir la navegación quirúrgica".

Dado que la solución utiliza imágenes en formato DICOM, existe una oportunidad mucho mayor para que la XR influya en el estándar médico de los procedimientos.

"Al usar CloudXR, podemos obtener acceso a los entornos de mayor fidelidad, que se ejecutan en las GPU A40 de la más alta calidad".

Dr. Jan Arensmeyer
MD, UKB

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Para obtener más información sobre la solución de transmisión XR de NVIDIA, visite:
www.nvidia.com/CloudXR