VP5 – Výuka neurochirurgie ve virtuální a rozšířené realitě

Výzkumný program je tvořen 2 hlavními aktivitami.

Hlavní aktivita 3 VR Simulation – výuka neurochirurgických a ošetřovatelských postupů ve virtuální realitě

Cílem aktivity je vyvinout a otestovat metodiky a postupy pro nácvik neurochirurgických operačních výkonů a postupů v ošetřovatelské péči s využitím virtuální reality a následně navrhnout jejich praktické využití ve vzdělávání a odborné přípravě.

Chirurgické moduly zahrnují následující operační výkony: ACIF, zavedení ICP čidla, vertebroplastiku, ACDF bez dlahy, operaci karpálního tunelu, kraniotomii, komorovou drenáž, zevní dekompresi LBI, evakuaci epidurálního a akutního subdurálního hematomu a evakuaci chronického subdurálního hematomu z návrtu.

Ošetřovatelské moduly zahrnují následující postupy: zajištění periferní žíly, cévkování ženy, cévkování muže, přiložení dlahy na zápěstí horní končetiny, zajištění pacienta na urgentním příjmu a zajištění a transport pacienta na JIP nebo operační sál.

Aktivita bude realizována v dílčích etapách s definovanými cíli, očekávanými výstupy, přínosy a získanými poznatky:

1. Návrh vhodných operačních a ošetřovatelských postupů

  • Výběr vhodných neurochirurgických a ošetřovatelských postupů pro zpracování ve VR.
  • Posouzení jejich vhodnosti pro využití ve VR simulaci.

2. Příprava podkladů pro VR simulace

  • Pořízení a zpracování podkladů k vybraným postupům.
  • Zpracování odborného popisu jednotlivých postupů včetně vybraných rizikových a nestandardních situací.

3. Vývoj VR simulací

  • Návrh uživatelského rozhraní a struktury simulací.
  • Průběžné konzultace odborného obsahu se zdravotnickými pracovníky.
  • Vývoj a implementace funkčních VR simulací.

4. Testování VR simulací

  • Ověření funkčnosti, použitelnosti a odborného obsahu simulací.
  • Získání a vyhodnocení zpětné vazby od zdravotnických pracovníků.

5. Revize a optimalizace

  • Zapracování relevantní zpětné vazby a optimalizace vytvořených simulací.
  • Ověření provedených úprav.

6. Zavedení řešení do cloudového prostředí

  • Návrh a implementace způsobu provozu a správy simulačního programu v cloudovém prostředí.
  • Nastavení základních funkcí pro správu scénářů a vyhodnocování výsledků.

7. Publikování výsledků a duševní vlastnictví

  • Zpracování a prezentace získaných výsledků a poznatků.
  • Posouzení možností ochrany a dalšího využití vzniklého know-how a softwarového řešení.

Hlavní aktivita 4 VR Surgery – výuka neurochirurgických operací v rozšířené realitě (od 3D modelů k nácviku operativy)

Cílem aktivity je navázat na vývoj vzdělávacích modulů ve VR a vyvinou aplikace v rozšířené realitě (AR), které pomohou hlavně při operacích mozku a páteře.

Vyvíjené AR softwarové moduly zahrnují následující neurochirurgické výkony: zlomenina obratle L1, zlomenina obratle C2 a komorová drenáž.

Aktivita bude realizována v dílčích etapách s definovanými cíli, očekávanými pravděpodobnými výstupy, přínosy a poznatky:

1. Návrh vhodného operačního postupu

  • Výběr a posouzení vhodného neurochirurgického operačního postupu pro využití v AR.
  • Návrh způsobu propojení navigačního systému s AR simulací.

2. Příprava podkladů pro zpracování operačního postupu do AR

  • Pořízení a zpracování obrazových, video a odborných podkladů.
  • Zpracování popisu operačního postupu včetně vybraných rizikových a nestandardních situací.

3. Vývoj funkční AR simulace

  • Návrh struktury a uživatelského rozhraní simulace.
  • Konzultace odborného obsahu s lékaři.
  • Vytvoření a implementace 3D anatomických modelů pro potřeby AR simulace vybraného operačního postupu.
  • Vývoj a implementace funkční verze AR simulace.

4. Testování AR simulace

  • Ověření funkčnosti AR simulace a jejího propojení s navigačním systémem.
  • Odborné ověření simulace lékaři a získání zpětné vazby.

5. Revize a optimalizace

  • Vyhodnocení zpětné vazby a úprava AR simulace.
  • Ověření provedených úprav.

6. Zavedení simulačního programu do cloudového prostředí

  • Návrh a implementace základního způsobu správy a provozu simulačního programu.
  • Připojení řešení do cloudového prostředí.
  • Nastavení základních funkcí pro správu, zadávání a vyhodnocování simulací.

7. Publikování výsledků a ošetření duševního vlastnictví

  • Zpracování a prezentace získaných výsledků a poznatků.
  • Posouzení možností ochrany a dalšího využití vzniklého know-how a softwarového řešení.

Spolupráce se spolupracujícími subjekty

Pro přípravu aplikovatelnosti výzkumu do praxe jsou do experimentálního výzkumu zapojeny níže uvedené spolupracující subjekty (bez generování zisků pro spolupracující subjekty):

  • Krajská nemocnice T. Bati, a. s.
  • Medical Monitor, a. s.
  • Vexim s. r. o.

Zveřejněno / aktualizováno: 02. 09. 2026