Summary
Технология дополненной реальности была применена для декомпрессии ядра при остеонекрозе головки бедренной кости для реализации визуализации этой хирургической процедуры в режиме реального времени. Этот метод может эффективно повысить безопасность и точность декомпрессии сердечника.
Abstract
Остеонекроз головки бедренной кости (ОНФГ) является распространенным заболеванием суставов у пациентов молодого и среднего возраста, которое серьезно отягощает их жизнь и работу. Для ранней стадии ONFH операция по декомпрессии ядра является классической и эффективной терапией сохранения тазобедренного сустава. В традиционных процедурах декомпрессии ядра с помощью проволоки Киршнера все еще существует много проблем, таких как рентгеновское облучение, повторная проверка пункции и повреждение нормальной костной ткани. Слепота процесса прокола и неспособность обеспечить визуализацию в режиме реального времени являются важнейшими причинами этих проблем.
Для оптимизации этой процедуры наша команда разработала интраоперационную навигационную систему на основе технологии дополненной реальности (AR). Эта хирургическая система может интуитивно отображать анатомию хирургических областей и отображать предоперационные изображения и виртуальные иглы для интраоперационного видео в режиме реального времени. С помощью направляющей навигационной системы хирурги могут точно вставлять провода Киршнера в целевую область поражения и минимизировать сопутствующий ущерб. Мы провели 10 случаев операции по декомпрессии ядра с помощью этой системы. Эффективность позиционирования и рентгеноскопии значительно улучшена по сравнению с традиционными процедурами, а также гарантируется точность пункции.
Introduction
Остеонекроз головки бедренной кости (ONFH) является распространенным инвалидизирующим заболеванием, встречающимся у молодых людей1. Клинически необходимо определить стадию ОНФГ на основе рентгена, КТ и МРТ для определения стратегии лечения (рисунок 1). Для ранней стадии ОНФГ обычно принимается терапия сохранения тазобедренного сустава2. Операция по декомпрессии ядра (CD) является одним из наиболее часто используемых методов сохранения тазобедренного сустава для ONFH. Сообщалось о некоторых лечебных эффектах декомпрессии ядра с или без костной пластики при лечении ОНФГ на ранней стадии, что может избежать или задержать последующую тотальную эндопротезирование тазобедренного сустава (THA) в течение длительного времени 3,4,5. Тем не менее, уровень успеха CD с или без костной трансплантации был зарегистрирован по-разному среди предыдущих исследований, от 64% до 95% 6,7,8,9. Хирургическая техника, особенно точность положения сверления, важна для успешного сохранения тазобедренного сустава10. Из-за слепоты процедуры пункции и позиционирования традиционные методы CD имеют несколько проблем, таких как увеличение времени рентгеноскопии, повторная пункция с использованием проволоки Киршнера и повреждение нормальнойкостной ткани 11,12.
В последние годы метод дополненной реальности (AR) был внедрен в ортопедическую хирургию13. Техника AR может визуально показать анатомию хирургического поля, направлять хирургов в планировании операционной процедуры и, следовательно, уменьшить сложность операции. О применении техники AR в имплантации винтов ножки и артропластике суставов сообщалось ранее 14,15,16,17. В этом исследовании мы стремимся применить технику AR к процедуре CD и проверить ее безопасность, точность и осуществимость в клинической практике.
Аппаратные компоненты системы
Основные компоненты навигационной хирургической системы на основе AR включают в себя следующее: (1) глубинная камера (рисунок 2A), установленная непосредственно над хирургической областью; видео снимается с этого и отправляется обратно на рабочую станцию для регистрации и взаимодействия с данными изображения. (2) Проколотое устройство (рисунок 2B) и неинвазивная рамка для маркировки поверхности тела (рисунок 2C) с пассивными инфракрасными отражателями. Специальное отражающее покрытие маркировочных шариков (рисунок 3) может быть захвачено инфракрасным оборудованием для достижения точного отслеживания хирургического оборудования в хирургической области. (3) Инфракрасное позиционирующее устройство (рисунок 2D) отвечает за отслеживание маркеров в хирургической области, с высокой точностью сопоставляя маркировочную рамку поверхности тела и проколотое устройство (рисунок 4). (4) Хост-система (рисунок 2E) представляет собой 64-разрядную рабочую станцию, установленную с независимо разработанной ортопедической хирургической системой AR. С его помощью можно завершить отображение в дополненной реальности операции по пункции тазобедренного сустава и головки бедренной кости.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Это исследование было одобрено комитетом по этике Больницы китайско-японской дружбы (номер одобрения: 2021-12-K04). Все следующие шаги были выполнены в соответствии со стандартизированными процедурами, чтобы избежать травм пациентов и хирургов. Для этого исследования было получено информированное согласие пациента. Хирург должен быть квалифицирован в обычных процедурах декомпрессии ядра, чтобы гарантировать, что операция может быть выполнена традиционным способом в случае неточной навигации или других неожиданных ситуаций.
1. Предоперационная диагностика и классификация ОНФГ
- Выявлять пациентов с клиническими симптомами ОНФГ; типичные симптомы, такие как постоянная или прерывистая боль в паховой области с ипсилатеральной болью в бедре или колене, излучающей боль. Физическое обследование показало глубокую болезненность в паховой области, признак Патрика, ограниченное движение бедра от внутреннего вращения и абдукции или изменения некроза головки бедренной кости, измеренные с помощью рентгена, КТ и МРТ.
- В соответствии с исследованием ассоциации костной циркуляции (ARCO) стадии, просмотрите рентген, КТ и МРТ тазобедренного сустава пациентов и определите стадию ONFH. Два врача проводят эту работу независимо друг от друга. Если возникнут разногласия, попросите третьего эксперта принять окончательное решение.
- Запишите предоперационную визуальную аналоговую шкалу (VAS) и оценку бедра Харриса с помощью опросника.
- Включить пациентов, использующих следующие критерии: 1) пациенты с ОНФГ; 2) I, IIA и IIB ОНФГ, подтвержденные визуальным исследованием (рентген, КТ, МРТ); 3) планируется операция по декомпрессии ядра головки бедренной кости. Исключить пациентов, когда: 1) пациенты отвергают операцию cd; 2) предоперационный профилактический осмотр указывает на хирургические противоречия, такие как инфекция или плохое базовое состояние; 3) пациенты отказываются от зачисления в группу.
2. Регистрация системы и проверка точности
- Запустите ортопедическую хирургическую систему с поддержкой AR (из-за проблем с коммерциализацией детали программного обеспечения не могут быть предоставлены) и нажмите « Орфографическое видео», чтобы активировать камеру глубины. Изображение хирургической области будет выведено на экран после активации (рисунок 5А). Расположите оптическое устройство слежения так, чтобы его область слежения могла полностью покрыть хирургическую область (рисунок 5B).
- Щелкните Настройка NDI , чтобы выбрать порт доступа к устройству COM4. Нажмите «Виртуальная настройка длины иглы » (обычно длина иглы Киршнера составляет 180 мм), и виртуальное изображение иглы Киршнера будет автоматически сгенерировано в хирургической области на видео.
- Разделите запланированную хирургическую фронтальную область на верхний и нижний уровни с каждым уровнем размером 30 см х 30 см и с разницей в высоту 15 см между уровнями. Система автоматически вводит эту пространственную информацию хирургической области в программное обеспечение.
- Равномерно распределяйте каждый уровень с 10 совпадающими очками; на каждые 30 см х 30 см площади разделите ее на три равные части, причем две части имеют по три точки каждая, а одна часть (левая часть) имеет четыре точки. Попросите помощника разместить неинвазивную маркировочную рамку поверхности тела (рисунок 2C) в соответствии с точками. Как только это будет сделано, нажмите «Матч». Собственное специальное изображение системы для регистрации будет автоматически наложено на маркировочную рамку (рисунок 5C). Считать регистрацию этой точки успешной, когда изображение и маркировочная рамка полностью совпадают.
- Переместите кадр в следующую точку регистрации и повторите шаг 2.4. до тех пор, пока не будут заполнены все пункты регистрации. Поскольку форма маркировочной рамы, оснащенной проколотым устройством (рисунок 3А2), точно такая же, как и у неинвазивной рамки маркировки поверхности тела, после завершения регистрации первый также может отслеживаться оптическим устройством слежения в хирургической области.
- Переместите устройство пункции случайным образом в хирургической области, чтобы определить степень соответствия виртуальной иглы и задержку отслеживания (рисунок 6). Поскольку красно-синее виртуальное тело иглы Киршнера автоматически совпадает с фактической иглой в хирургической области, отображение иглы Киршнера в дополненной реальности является успешным (рисунок 5D).
ПРИМЕЧАНИЕ: В процессе регистрации положение оптического устройства слежения и глубинной камеры не должно изменяться по желанию. Если это так, отношения пространственного положения виртуальной хирургии изменятся, что приведет к неточному соответствию между виртуальной иглой Киршнера и физической, и регистрация должна быть проведена повторно.
3. Подготовка пациента и системы перед пункцией
- После входа в операционную попросите пациента лечь в лежачем положении и зафиксировать нижнюю конечность пораженной стороны (рисунок 7). Назначать общую анестезию всем пациентам.
- Подготовьте место операции йодом и 75% спиртом и поместите неинвазивное устройство позиционирования поверхности тела (стерилизованное с использованием стандартных процедур) на пораженное бедро пациента.
- Переместите флюороскоп C-ARM в сторону операционного стола и расположите источник над тазобедренным суставом. Выровняйте источник с камерой глубины и запишите положение хирургического стола как положение 1.
- После первой рентгеноскопии экспортируйте рентгенограмму формата BMP на системную рабочую станцию, откройте ее в разделе «Редактирование фотографий» и отрегулируйте шкалу серого, щелкнув параметр «Масштаб света». Поворачивайте по часовой стрелке и переворачивайте горизонтально один раз, нажимая соответствующие кнопки для преобразования в BMP. Затем откройте его, щелкнув Painting 3D , и сохраните в формате JPG, который содержал неинвазивную рамку для маркировки поверхности тела, и назовите его изображением 1 (рисунок 8A).
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот процесс преобразования должен способствовать успеху идентификации системы. Из-за особых требований к преобразованию изображения необходимо настроить шкалу серого рентгеновского изображения для поворота и инверсии. - Сдвиньте рабочий стол непосредственно под камерой глубины в рабочую зону, обозначенную как положение 2. Положение 1 (на шаге 3.3) и положение 2 представляют собой две точки на одной горизонтальной плоскости, на расстоянии 30 см друг от друга.
- В системе ортопедической хирургии с поддержкой AR щелкните Файл > переднем рентгеновском снимке и выберите изображение 1. система автоматически идентифицирует неинвазивную маркировочную рамку поверхности тела на поверхности кожи пациента, а затем накладывает это изображение на тазобедренный сустав в хирургическом видео (рисунок 8B).
- Используя дисплей дополненной реальности рентгеновского изображения и видео в режиме реального времени, сгенерированное выше, хирург планирует путь пункции на основе этого.
4. Пункция с помощью хирургической системы
- Хирург встает на пораженную сторону и выполняет следующие шаги. Удерживайте проколовое устройство и определите наилучший угол вставки. Отметьте точку введения на поверхности кожи, ориентируясь на виртуальную проволоку Киршнера и рентгеновское изображение тазобедренного сустава на хирургическом видео.
- Выберите проволоку Киршнера диаметром 2,5 мм и проткните ее от точки вставки. Следите за глубиной вставки и углом в видео и своевременно корректируйте его.
- Когда виртуальная игла достигнет целевой области некроза, остановите процесс прокола и сохраните снимок экрана в виде изображения 2 (рисунок 9A) для последующей оценки точности прокола.
- Вставьте иглу. Переместите операционный стол в положение 1 для второй рентгеноскопии, чтобы проверить фактическое состояние прокола проволоки Киршнера. Запишите файл изображения как изображение 3 (рисунок 9B).
- Пункция успешна, когда расположение проволоки Киршнера соответствует всем требованиям хирурга. Затем используйте ланцет, чтобы разрезать кожу вокруг иглы, и отделите каждый уровень мягких тканей до обнажения субтрохантерной кости, примерно на глубину 3 см. Просверлите в некротическую область вдоль проволоки Киршнера трефином 5 мм для завершения последующих операций (имплантация искусственной кости или аутологичной кости).
- После окончания всех процедур закройте кожу 3-0 шелковой нитью и накройте стерильной повязкой (рисунок 10). После возвращения в палату предоставьте пациентам принятые общие ортопедические послеоперационные препараты, такие как профилактика инфекций, обезболивание и инфузия жидкости. Если осложнений не возникает, выписывают пациентов через 3 дня после операции.
5. Оценка работы
- Импортируйте изображения 2 и изображения 3 в программное обеспечение для обработки изображений и отрегулируйте непрозрачность до 52%.
- Нажмите кнопку «Маскировка», чтобы перекрыть два изображения, затем нажмите кнопку «Линейки», чтобы измерить расстояние (Lвиртуальный) между виртуальным кончиком и точкой прокола бедренной коры и расстояние (L-тур) между кончиком иглы Киршнера и точкой прокола коры бедренной кости. Рассчитайте разницу между Lвиртуальной и L-матрицей для оценки точности прокола.
- Во время пункции измерьте время позиционирования следующим образом: время позиционирования начинается с момента, когда провод Киршнера прокалывает кожу, и останавливается, когда рентген подтверждает, что провод Киршнера успешно достиг целевой области головки бедренной кости.
- Через три месяца после операции сделайте рентген тазобедренного сустава (рисунок 11) и запишите визуальную аналоговую шкалу и оценку тазобедренного сустава Харриса.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Эксплуатационные характеристики
Хирургическая навигационная система применялась в континуативных 10 бедрах девяти пациентов. Среднее общее время позиционирования операции составило 10,1 мин (медиана 9,5 мин, диапазон 8,0-14,0 мин). Среднее значение Фторскопии C-ARM составляло 5,5 раз (медиана 5,5 раз, диапазон 4-8 раз). Средняя погрешность точности прокола составила 1,61 мм (медиана 1,2 мм, дальность -5,76-19,73 мм; Таблица 1). Результаты показывают, что время позиционирования и время рентгеноскопии, очевидно, сокращены по сравнению с традиционными процедурами.
Оценка клинических результатов
Девять включенных пациентов состояли из семи мужчин и двух женщин, со средним возрастом 41,6 ± 10,0 лет. Средний ИМТ составил 23,93 ± 3,08 кг/м2. Для оцениваемых бедер два бедра были на стадии ARCO I, четыре бедра были на стадии ARCO IIA и четыре на стадии ARCO IIB. Для оценки результата использовались предоперационная и послеоперационная визуальная аналоговая шкала и оценка тазобедренного сустава Харриса (таблица 1). Средний предоперационный показатель VAS составил 6, а средний послеоперационный балл - 3,75. Средний предоперационный балл Харриса составил 77,5, а средний послеоперационный балл составил 85,5. Рентген тазобедренного сустава был осмотрен через 3 месяца после операции. Все пациенты благополучно вернулись в палату. Послеоперационных осложнений, таких как инфекция, гематома или повреждение нервов, обнаружено не было. До сих пор ни в каких случаях не произошло коллапса головки бедренной кости, и долгосрочная функция и показатель успеха сохранения тазобедренного сустава все еще отслеживаются. Хирургические показатели и баллы приведены в таблице 2.
Рисунок 1: Визуализация ранней стадии некроза головки бедренной кости. (А) КТ-изображение. (B) Изображение МРТ. Стрелками обозначены участки некроза. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 2: Основные компоненты навигационной хирургической системы на основе AR. (A) Глубинная камера. (B) Проколотое устройство с позиционирующей рамой. (C) Неинвазивная рамка для маркировки поверхности тела, независимо спроектированная и разработанная. D) Инфракрасное позиционирующее устройство. (E) Рабочее место хирургической системы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 3: Установка пассивного инфракрасного отражателя. (А) Самопроектируемая позиционирующая рама, установленная на проколовом устройстве. (B) Отражатель установлен в четырех углах неинвазивной маркировочной рамы поверхности тела. (C) Спецификация пассивного инфракрасного отражателя представляет собой сферическое устройство диаметром 10 мм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 4: Принципы работы инфракрасного позиционирующего устройства. Инфракрасное излучение, испускаемое инфракрасным позиционирующим устройством, отражается пассивными инфракрасными отражателями; приемники в этом устройстве принимают отраженный сигнал и передают данные о движении на рабочую станцию. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 5: Обзор процесса предоперационной регистрации. (A) Операционный интерфейс ортопедической хирургической системы с поддержкой AR. (B) Хирургическая зона была спланирована с использованием неинвазивной рамки для маркировки поверхности тела. (C) Советы по успешной регистрации одной из совпадающих точек в хирургическом видео. (D) После того, как все точки соответствия были успешно сопоставлены, было проверено отслеживание хирургических инструментов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 6: Наложение виртуального провода Киршнера на реальный провод Киршнера. (A-C) Изображения показывают, что виртуальная игла Киршнера точно накладывается на физическую и движется вместе с ней по экрану. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 7: Обзор хирургических сценариев. (A) Основные компоненты хирургической системы на основе AR в операционной. (B) Пациент с некрозом головки бедренной кости лечится с помощью хирургической системы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 8: Визуализация тазобедренного сустава и дисплей дополненной реальности. (A) Рентгенограмма тазобедренного сустава, содержащая неинвазивную маркировочную рамку поверхности тела. Черная стрелка указывает на пассивные инфракрасные отражатели. (B) Рентгенограмма обрабатывается на рабочем месте, а затем накладывается хирургической системой на поверхность пораженного бедра на экране. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 9: Демонстрация эффекта прокола. (A) Изображение представляет скриншот после прокола, черно-красно-синяя линия представляет собой виртуальный провод Киршнера в системе (шаг 2.6). (B) Изображение показывает рентгенограмму тазобедренного сустава после завершения пункции, черная линия представляет собой изображение реальной проволоки Киршнера в рентгеновском снимке. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 10: Пункция головки бедренной кости с помощью хирургической системы на основе AR. (A) Хирург регулирует положение пункционного устройства в соответствии с дисплеем экрана. (B) Проволока Киршнера прокалывает кожу и указывает на некроз. (C) Просверлить некротическую область вдоль проволоки Киршнера трефином 5 мм для заполнения искусственной кости или аутологичной имплантации кости. (D) Закрыть рану. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 11: Послеоперационная рентгенограмма тазобедренного сустава. (А) Спереди. (B) Пациент находится в положении лягушки. Черные стрелки указывают на искусственные костные имплантаты в головке бедренной кости. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
| Случай | Секс | Возраст | ИМТ | Болезнь | АРКО |
| 1 | M | 22 | 28.40 | ONFH (слева) | МИС |
| 2 | F | 21 | 22.40 | ONFH(справа) | МИБ |
| 3 | M | 42 | 19.56 | ONFH (слева) | МИБ |
| 4 | M | 51 | 22.10 | ONFH (слева) | Я |
| 5 | M | 31 | 24.34 | ONFH (двусторонний) | Л:МИБ |
| 6 | Р:ИИА | ||||
| 7 | M | 46 | 27.24 | ONFH(справа) | МИС |
| 8 | F | 41 | 21.20 | ONFH (слева) | МИБ |
| 9 | M | 56 | 22.83 | ONFH(справа) | Я |
| 10 | M | 38 | 27.30 | ONFH (слева) | МИС |
Таблица 1: Основная информация о пациенте. В таблице представлена информация о 10 пациентах, включенных в это исследование.
| Случай | Время позиционирования (мин) | Рентгеноскопические снимки | Ошибка позиционирования (мм) | Харрис Хип Партитура | Визуальное аналоговое масштабирование | ||
| Перед | После | Перед | После | ||||
| 1 | 13 | 6 | 2.83 | 82 | 89 | 6 | 4 |
| 2 | 9 | 6 | 0.35 | 86 | 85 | 4 | 3 |
| 3 | 9 | 4 | 2.05 | 88 | 89 | 5 | 3 |
| 4 | 10 | 5 | -5.01 | 73 | 85 | 7 | 4 |
| 5 | 8 | 6 | -1.52 | Л:84 | Л:88 | Л:4 | Л:3 |
| 6 | 14 | 4 | -4.13 | Р:68 | Р:82 | Р:6 | Р:4 |
| 7 | 11 | 7 | 3.97 | 74 | 84 | 7 | 4 |
| 8 | 10 | 5 | 3.55 | 81 | 89 | 5 | 3 |
| 9 | 9 | 8 | 19.73 | 74 | 82 | 6 | 4 |
| 10 | 8 | 4 | -5.76 | 62 | 81 | 8 | 5 |
Таблица 2: Хирургические показатели и баллы. Время позиционирования, время рентгеноскопии и точность прокола были рассчитаны и показаны. Оценка VAS до и после операции и оценка Харриса также показаны в этой таблице.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Хотя THA быстро развивалась в последние годы и стала эффективным методом для ONFH, терапия сохранения тазобедренного сустава по-прежнему играет важную роль в лечении ONFH18,19 на ранней стадии. CD является базовой и эффективной операцией по сохранению тазобедренного сустава, которая может снять боль в бедре и задержать развитие коллапса головки бедренной кости20. Пункционное позиционирование очагового некроза является важнейшей процедурой БК, поскольку оно определяет успех или неудачу операции. Тем не менее, традиционный метод позиционирования пункции по-прежнему содержит некоторые слепые пятна, которые могут привести к повторной пункции, увеличению воздействия рентгеноскопии и увеличению времени работы10,11. Многие ученые также приложили усилия для улучшения этого аспекта, такие как использование 3D-печати, комбинация артроскопии тазобедренного сустава и использование роботизированной навигационной системы 12,21,22,23. Эти методы, безусловно, повышают эффективность и точность позиционирования проколов, однако они также имеют некоторые недостатки в других аспектах, таких как увеличение операционной сложности, возникновение дополнительной травмы и увеличение медицинских расходов.
Система, показанная здесь, может разделить виртуальную хирургическую область в процессе предоперационной регистрации. В виртуальной хирургической области может быть достигнут высокоточный след электрооптического оборудования слежения за целью и виртуальное отображение провода Киршнера. По мере необходимости вторая пленка и суперпозиция также могут проводиться при регулировке угла бедра. Среднее время регистрации составляет всего 10,1 мин. При выполнении других операций в тех же районах повторная регистрация не требуется. Весь процесс регистрации и позиционирования является неинвазивным, что обеспечивает высокий уровень безопасности и подгонки с менее инвазивным хирургическим принципом.
Технология AR накладывает незаметную информацию в видеокадрово реального времени, что позволяет достичь сочетания виртуальности и реальности24. Техника AR была объединена во многие ортопедические операции, такие как уменьшение переломов, резекция опухоли кости и т. Д. 25,26,27. Насколько нам известно, это первое исследование, применяющее AR в хирургии CD. Самым большим преимуществом нашей системы является визуализация в режиме реального времени, которая может уменьшить сложность операции и сократить кривую обучения хирургов.
Есть также некоторые ограничения в этом исследовании. Во-первых, размер выборки этого исследования очень мал и, следовательно, результат недостаточно убедителен. Во-вторых, мы сообщаем только о ранних клинических исходах; также требуется дальнейшее наблюдение для оценки реальной пользы для пациентов. Конечно, в этой системе еще есть некоторые возможности для развития. С улучшением показателей он будет лучше служить клинической практике.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.
Acknowledgments
Эта работа была поддержана Пекинским фондом естественных наук (7202183), Национальным фондом естественных наук Китая (81972107) и Пекинской муниципальной комиссией по науке и технике (D171100003217001).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| AR-assisted Orthopedic Surgery System | Self development | None | An operating software that implements AR for orthopedic surgery |
| Depth camera | Stereolabs | ZED depth camera(ZED mini) | shoot video and sent back to the workstation. |
| Image processing software | Adobe Systems Incorporated | Adobe Photoshop CS6 | Image processing software |
| Infrared positioning device | Northern Digital Inc. | NDI Polaris Spectra optical tracking device | Tracking markers in the surgical area. |
| Puncture device | Stryker | Stryker System 7 Cordless driver and Sabo | Insert kirschner wire into the necrotic area. |
References
- Cohen-Rosenblum, A., Cui, Q.
- Migliorini, F., et al. Prognostic factors in the management of osteonecrosis of the femoral head: A systematic review. The Surgeon: journal of the Royal Colleges of surgeons of Edinburgh and Ireland. (21), 00199 (2022).
- Mont, M. A., Jones, L. C., Hungerford, D. S. Nontraumatic osteonecrosis of the femoral head: ten years later. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 88 (5), 1117-1132 (2006).
- Wang, L., Tian, X., Li, K., Liu, C. Combination use of core decompression for osteonecrosis of the femoral head: A systematic review and meta-analysis using Forest and Funnel Plots. Computational and Mathematical Methods in Medicine. , 1284149 (2021).
- Hua, K. C., et al. The efficacy and safety of core decompression for the treatment of femoral head necrosis: a systematic review and meta-analysis. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 14 (1), 306 (2019).
- Ganz, R., Krushell, R. J., Jakob, R. P., Küffer, J.
- Yoshikawa, K., et al. Training with hybrid assistive limb for walking function after total knee arthroplasty. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 13 (1), 163 (2018).
- Wu, C. T., Yen, S. H., Lin, P. C., Wang, J. W. Long-term outcomes of Phemister bone grafting for patients with non-traumatic osteonecrosis of the femoral head. International Orthopaedics. 43 (3), 579-587 (2019).
- Mont, M. A., Marulanda, G. A., Seyler, T. M., Plate, J. F., Delanois, R. E. Core decompression and nonvascularized bone grafting for the treatment of early stage osteonecrosis of the femoral head. Instructional Course Lectures. 56, 213-220 (2007).
- Wang, W., et al. Patient-specific core decompression surgery for early-stage ischemic necrosis of the femoral head. PLoS One. 12 (5), 0175366 (2017).
- Hoffmann, M. F., Khoriaty, J. D., Sietsema, D. L., Jones, C. B. Outcome of intramedullary nailing treatment for intertrochanteric femoral fractures. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 14 (1), 360 (2019).
- Dennler, C., et al. Augmented reality-based navigation increases precision of pedicle screw insertion. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 15 (1), 174 (2020).
- Yonezawa, H., et al. Low-grade myofibroblastic sarcoma of the levator scapulae muscle: a case report and literature review. BMC Musculoskeletal Disorders. 21 (1), 836 (2020).
- Tsukada, S., et al. Augmented reality- vs accelerometer-based portable navigation system to improve the accuracy of acetabular cup placement during total hip arthroplasty in the lateral decubitus position. The Journal of Arthroplasty. 37 (3), 488-494 (2021).
- Raymond, J., et al. Pharmacogenetics of direct oral anticoagulants: a systematic review. Journal of Personalized Medicine. 11 (1), 37 (2021).
- Bhatt, F. R., et al. Augmented reality-assisted spine surgery: an early experience demonstrating safety and accuracy with 218 screws. Global Spine Journal. , 21925682211069321 Advance online (2022).
- Weiss, H. R., Nan, X., Potts, M. A. Is there an indication for surgery in patients with spinal deformities? - A critical appraisal. The South African Journal of Physiotherapy. 77 (2), 1569 (2021).
- Boontanapibul, K., Amanatullah, D. F., Huddleston, J. I., Maloney, W. J., Goodman, S. B. Outcomes of cemented total knee arthroplasty for secondary osteonecrosis of the knee. The Journal of Arthroplasty. 36 (2), 550-559 (2021).
- Bakircioglu, S., Atilla, B. Hip preserving procedures for osteonecrosis of the femoral head after collapse. J Clin Orthop Trauma. 23, 101636 (2021).
- Ma, H. Y., et al. Core decompression with local administration of zoledronate and enriched bone marrow mononuclear cells for treatment of non-traumatic osteonecrosis of femoral head. Orthopaedic Surgery. 13 (6), 1843-1852 (2021).
- Hu, L., et al. Comparison of intramedullary nailing and plate fixation in distal tibial fractures with metaphyseal damage: a meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 14 (1), 30 (2019).
- Pierannunzii, L. Endoscopic and arthroscopic assistance in femoral head core decompression. Arthroscopy Techniques. 1 (2), 225-230 (2012).
- Salas, A. P., et al. Hip arthroscopy and core decompression for avascular necrosis of the femoral head using a specific aiming guide: a step-by-step surgical technique. Arthroscopy Techniques. 10 (12), 2775-2782 (2021).
- Beer, A. J., Dijkgraaf, I. Editorial European journal of nuclear medicine and molecular imaging. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 44 (2), 284-285 (2017).
- Negrillo-Cárdenas, J., Jiménez-Pérez, J. R., Feito, F. R. The role of virtual and augmented reality in orthopedic trauma surgery: From diagnosis to rehabilitation. Computer Methods and Programs in Biomedicine. 191, 105407 (2020).
- Brookes, M. J., et al.
- Cho, H. S., et al. Can augmented reality be helpful in pelvic bone cancer surgery? an in vitro study. Clinical Orthopaedics and Related Research. 476 (9), 1719-1725 (2018).
