Ospedale universitario di Bonn

Sfruttare la tecnologia RV per trasformare l'assistenza medica

Obiettivo

L'ospedale universitario di Bonn (UKB) è una struttura medica leader in Germania che conta 38 cliniche e 31 istituti. Riconosciuta a livello internazionale nel campo della ricerca e dell'insegnamento, la UKB coniuga i progressi medici alla cura dei pazienti. Con NVIDIA CloudXR, la UKB utilizza ambienti virtuali per formare chirurghi e studenti di medicina, preparandoli agli interventi.

Partner

UKB

Scenario di utilizzo

Settore sanitario

Tecnologia

NVIDIA CloudXR, GPU NVIDIA A40

La UKB utilizza le soluzioni NVIDIA CloudXR e Medicalholodeck per formare i medici

Ogni anno, la UKB tratta circa 420.000 pazienti ambulatoriali, 50.000 pazienti ricoverati e 40.000 pazienti di pronto soccorso e ha il terzo case mix index (severità dei casi) più alto in Germania. Per fornire la migliore assistenza possibile a questi pazienti, la UKB ha cercato dei modi per preparare meglio i propri chirurghi ad affrontare svariati compiti e difficoltà.

Questa particolare necessità di formazione continua e avanzata ha portato il dott. Jan Arensmeyer e il dott. Philipp Feodorovici a scoprire il mondo della realtà estesa (XR). Al team della UKB sono stati presentati degli scenari di utilizzo con immagini ricostruite in tempo reale utilizzando Medicalholodeck e in streaming con NVIDIA CloudXR™, che offre esperienze XR immersive e ad alta fedeltà su reti 5G e Wi-Fi.

L'implementazione è avvenuta nell'ambito del progetto Innovative Secure Medical Campus (ISMC) della UKB.

Image courtesy of UKB

Aumentare la precisione degli interventi medici con la RV

In qualità di chirurghi di una struttura medica di prim'ordine, il team medico della UKB ha il compito di eseguire un'ampia varietà di complicati e impegnativi interventi chirurgici. Nel campo della chirurgia toracica, che opera su organi all'interno del torace, tra cui cuore, polmoni ed esofago, gli interventi richiedono enorme precisione e accuratezza.

La pianificazione di tali interventi in 3D apporta vantaggi significativi. La combinazione di Medicalholodeck e CloudXR consente ai team medici di ridurre la quantità di hardware e le spese necessarie. Ora l'unico hardware di cui hanno bisogno gli utenti è il proprio headset RV preferito e una connessione internet stabile.

Integrando la tecnologia RV nelle loro abituali lezioni di chirurgia, il dott. Arensmeyer e il dott. Feodorovici hanno permesso agli studenti di interagire con immagini mediche complesse ricreate in un mondo virtuale 3D.

Incorporare la RV nel processo di formazione ha permesso a chirurghi esperti e studenti di prepararsi meglio ad affrontare svariate sfide, grazie alla visualizzazione ad alte prestazioni. L'integrazione di Medicalholodeck con CloudXR apre un mondo di nuove possibilità, riducendo al contempo i costi.

Aprire nuove porte al settore chirurgico con il computing spaziale

Medicalholodeck utilizza l'IA integrata per ricostruire immagini e video di Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), come TAC e risonanze magnetiche. Per i chirurghi, un grande vantaggio di questa ricostruzione in tempo reale è che non devono importare o modificare l'ambiente. L'esecuzione di ricostruzioni in tempo reale per set di dati di grandi dimensioni richiede GPU estremamente potenti. Per alimentare i pesanti flussi di lavoro RV, il team della UKB utilizza le GPU NVIDIA A40.

in un sistema Supermicro configurato e distribuito con il supporto del partner NVIDIA ELITE SVA System Vertrieb Alexander GmbH.

Con CloudXR installato nel campus dell'ospedale, tutti i medici si allenano con i dati originali in un ambiente ad alte prestazioni, privo di latenza. "Questa eccezionale soluzione cloud di XR medica in loco è stata sviluppata considerando i più elevati standard di sicurezza e privacy dei dati della Germania", ha detto il dott. Feodorovici.

I chirurghi possono facilmente connettersi con gli studenti da qualsiasi luogo e in qualsiasi momento e possono insegnare tecniche basate sui dati 3D dei pazienti reali in un ambiente virtuale completamente immersivo.

"Per la formazione chirurgica in tempo reale, l'esperienza immersiva richiede l'uso di GPU di alta qualità", afferma il dott. Arensmeyer. "Utilizzando CloudXR, possiamo accedere ad ambienti ad altissima fedeltà, eseguiti su GPU A40 di qualità altrettanto elevata. E CloudXR consente una latenza minima o nulla, un fattore importante perché aiuta i chirurghi a immergersi completamente nella chirurgia virtuale".

Eseguendo Medicalholodeck da server in loco e in streaming via CloudXR, i chirurghi dentro e fuori dal campus possono migliorare insieme la pianificazione chirurgica in modalità virtuale.

La UKB ha condotto un sondaggio tra 100 studenti iscritti a lezioni di chirurgia toracica e quasi il 100% ha risposto che non solo hanno beneficiato della tecnologia, ma si sono anche divertiti. Il dottor Arensmeyer ha detto: "Favorisce l'aumento del tasso di fidelizzazione degli studenti e invoglia i giovani interessati alla professione chirurgica a esplorare il settore".

Con la piattaforma di Medicalholodeck e CloudXR, il team della UKB ha sperimentato molti vantaggi, tra cui:

Pianificazione chirurgica totalmente immersiva: per poter ricevere una formazione approfondita attraverso la RV, i chirurghi hanno bisogno di un'esperienza chirurgica completamente immersiva. Con Medicalholodeck e CloudXR, possono pianificare l'intervento come se lo stessero eseguendo su un paziente reale, grazie a una latenza minima o nulla nello streaming.

Potente supporto delle GPU: con 6-8 GPU NVIDIA A40, il team della UKB è in grado di supportare la notevole richiesta di prestazioni necessaria per gestire i dati di diagnostica per immagini in tempo reale.

Esperienza di apprendimento divertente: il team della UKB ha constatato che i percorsi formativi che includono la realtà virtuale aiutano gli studenti e i giovani professionisti a comprendere l'anatomia e l'approccio chirurgico molto meglio dei metodi di insegnamento convenzionali, inoltre possono aumentare la fidelizzazione degli studenti.

Image courtesy of Medicalholodeck INC.

Lo Stato della Renania Settentrionale-Vestfalia, che ha la più alta densità di ospedali universitari del Paese, sta finanziando il progetto della UKB. L'anno scorso, l'ospedale ha ricevuto una sovvenzione di 17,5 milioni di euro dal Ministero degli affari economici, dell'innovazione, della digitalizzazione e dell'energia dello Stato della Renania Settentrionale-Vestfalia per il progetto di digitalizzazione di riferimento, unico in Germania. L'obiettivo è quello di analizzare le metodologie di apprendimento tradizionali e confrontarle con i corsi di formazione che includono la XR.

Il dott. Feodorovici ha dichiarato che l'IA e la XR saranno vitali negli interventi chirurgici del futuro, inoltre ha ricordato la sua recente visita a Boston per una conferenza di chirurgia cardiotoracica, dove ha entusiasmato gli ascoltatori presentando lo scenario di utilizzo, presso la UKB, della RV nell'insegnamento e nella preparazione chirurgica.

"Tutti la considerano il futuro della formazione medica", ha dichiarato il dott. Feodorovici. "Con i nostri partner Medicalholodeck e SVA stiamo attualmente lavorando per superare i limiti della RV e adottare l'attuale configurazione CloudXR per applicazioni di realtà mista, allo scopo di migliorare ancora di più la pianificazione collettiva pre-interventistica e consentire la navigazione chirurgica".

Dal momento che la soluzione utilizza immagini in formato DICOM, la possibilità che la XR influenzi i futuri standard degli interventi medici è ancora più grande

"Utilizzando CloudXR, possiamo accedere ad ambienti ad altissima fedeltà, in esecuzione su GPU A40 di massima qualità."

Dott. Jan Arensmeyer
MD, UKB

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www.nvidia.com/CloudXR