Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sử dụng thực tế ảo tăng cường cho các thủ thuật cột sống được hướng dẫn bằng hình ảnh
Tóm tắt
Nhờ khả năng chồng chéo dữ liệu hình ảnh lên bệnh nhân, đồng thời giữ góc nhìn của người sử dụng ở gần khu vực xung quanh, thực tế ảo tăng cường (AR) có tiềm năng cải thiện đáng kể độ chính xác và giảm thời gian cần thiết cho việc lập kế hoạch trước phẫu thuật cũng như thực hiện các cuộc phẫu thuật và thủ thuật cột sống tối thiểu xâm lấn. Bài viết này mô tả và báo cáo ứng dụng lâm sàng trực tiếp của định vị AR trong một loạt các thủ thuật cột sống hướng dẫn bằng hình ảnh bình thường. AR, bao gồm một tài sản “kim ảo” (VN), đã được sử dụng để hướng dẫn và điều hướng tổng cộng 18 thủ thuật thực hiện trên 10 bệnh nhân. Dữ liệu kiểm soát so sánh được tạo ra bằng cách sử dụng mô hình giả (n = 32). Những dữ liệu này được sử dụng để xác định độ chính xác của AR cho các đơn xin cấp phép của cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm liên bang. Các mã quang học được áp dụng để cho phép việc đăng ký tự động và theo thời gian thực. Một quy trình thủ công được sử dụng khi không có mã quang học. Lỗi mục tiêu, khoảng cách đến mục tiêu và kích thước mục tiêu được đo cho cả hai nhóm giả và lâm sàng. Lỗi trung bình giữa hai nhóm đã được so sánh. Lỗi mục tiêu giữa tập dữ liệu kiểm soát và lâm sàng không cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa. Hơn nữa, khoảng cách đến vị trí mục tiêu và kích thước mục tiêu không có ảnh hưởng đến việc đạt được mục tiêu. Tập dữ liệu này gợi ý rằng định vị AR, với sự hỗ trợ của VN, là một phương pháp bổ sung mới nổi, chính xác và giá trị cho việc lập kế hoạch phẫu thuật và thủ tục cho các thủ thuật cột sống được hướng dẫn bằng hình ảnh tối thiểu xâm lấn và có tiềm năng được áp dụng cho một loạt các ứng dụng lâm sàng và phẫu thuật.
Từ khóa
#thực tế ảo tăng cường #thủ thuật cột sống #hướng dẫn bằng hình ảnh #lập kế hoạch phẫu thuật #độ chính xácTài liệu tham khảo
Basil G, Wang M (2019) Trends in minimally invasive spine surgery. J Spine Surg 5(Suppl 1):S108–S114. https://doi.org/10.21037/jss.2019.04.17
Gibby J, Swenson S, Cvetko S, Rao R, Javan R (2019) Head-mounted display augmented reality to guide pedicle screw placement utilizing computed tomography. Int J Comput Assist Radiol Surg 14(3):525–535. https://doi.org/10.1007/s11548-018-1814-7
Qian L et al (2017) Comparison of optical see-through head-mounted displays for surgical interventions with object-anchored 2D-display. Int J Comput Assist Radiol Surg 12(6):901–910. https://doi.org/10.1007/s11548-017-1564-y
Moosburner S et al (2019) Real world usability analysis of two augmented reality headsets in visceral surgery. Artif Organs 43(7):694–698. https://doi.org/10.1111/aor.13396
Gregory T, Gregory J, Sledge J, Allard R, Mir O (2018) Surgery guided by mixed reality: presentation of a proof of concept. Acta Ortho 89(5):480–483. https://doi.org/10.1080/17453674.2018.1506974
Meulstee J et al (2019) Toward holographic-guided surgery. Surg Innov 26(1):86–94. https://doi.org/10.1177/1553350618799552
Aaskov J et al (2019) X-ray vision: the accuracy and repeatability of a technology that allows clinicians to see spinal X-rays superimposed on a person's back. PeerJ 7:e6333. https://doi.org/10.7717/peerj.6333
Incekara F, Smits M, Dirven C, Vincent A (2018) Clinical feasibility of a wearable mixed-reality device in neurosurgery. World Neurosurg 118:e422–e427. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2018.06.208
Mitsuno D, Ueda K, Hirota Y, Ogino M (2019) Effective application of mixed reality device HoloLens: simple manual alignment of surgical field and holograms. Plast Reconstr Surg 143(2):647–651. https://doi.org/10.1097/PRS.0000000000005215
Moreta-Martinez R et al (2018) Augmented reality in computer-assisted interventions based on patient-specific 3D printed reference. Healthc Technol Lett 5(5):162–166. https://doi.org/10.1049/htl.2018.5072
Agten CA et al (2018) Augmented reality-guided lumbar facet joint injections. Invest Radiol 53(8):495–498. https://doi.org/10.1097/RLI.0000000000000478
Liebmann F et al (2019) Pedicle screw navigation using surface digitization on the microsoft HoloLens. Int J Comput Assist Radiol Surg 14(7):1157–1165. https://doi.org/10.1007/s11548-019-01973-7
Pratt P et al (2018) Through the HoloLens looking glass: augmented reality for extremity reconstruction surgery using 3D vascular models with perforating vessels. Eur Radiol Exp 2(1):2–017. https://doi.org/10.1186/s41747-017-0033-2
Li Y et al (2018) A wearable mixed-reality holographic computer for guiding external ventricular drain insertion at the bedside. J Neurosurg. https://doi.org/10.3171/2018.4.JNS18124
Auloge P et al (2019) Augmented reality and artificial intelligence-based navigation during percutaneous vertebroplasty: a pilot randomised clinical trial. Eur Spine J. https://doi.org/10.1007/s00586-019-06054-6
Fritz J et al (2012) Augmented reality visualization with use of image overlay technology for MR imaging-guided interventions: assessment of performance in cadaveric shoulder and hip arthrography at 1.5 T. Radiology 265(1):254–259. https://doi.org/10.1148/radiol.12112640
Weintraub M et al (2019) Virtual and augmented reality vascular access on a patient specific 3D printed haptic simulator proof of principle applications of training vascular access using OpenSight and HoloLens. eposter presented at the meeting of the Society of Interventional Radiologists, Mar 23–28, Austin, Texas, USA
Dietrich T et al (2019) Fluoroscopy-guided versus CT-guided lumbar steroid injections: comparison of radiation exposure and outcomes. Radiology 290(3):752–759. https://doi.org/10.1148/radiol.2018181224
Cohen S et al (2019) Radiation dose practice audit of 6,234 fluoroscopically-guided spinal injections. Pain Phys 22(2):E119–E125
Uppot R et al (2019) Implementing virtual and augmented reality tools for radiology education and training, communication, and clinical care. Radiology 291(3):570–580. https://doi.org/10.1148/radiol.2019182210
Racadio J (2016) Augmented reality on a C-arm system: a preclinical assessment for percutaneous needle localization. Radiology 281(1):249–255. https://doi.org/10.1148/radiol.2016151040
Bertolo R et al (2019) Systematic review of augmented reality in urological interventions: the evidences of an impact on surgical outcomes are yet to come. World J Urol. https://doi.org/10.1007/s00345-019-02711-z
Contreras Lopez W, Navarro P, Crispin S (2019) Intraoperative clinical application of augmented reality in neurosurgery: a systematic review. Clin Neurol Neurosurg 177:6–11. https://doi.org/10.1016/j.clineuro.2018.11.018
Sutherland J et al (2019) Applying modern virtual and augmented reality technologies to medical images and models. J Digit Imaging 32(1):38–53. https://doi.org/10.1007/s10278-018-0122-7