Summary
Augmented reality-tekniken tillämpades på kärndekompression för osteonekros i lårbenshuvudet för att realisera realtidsvisualisering av detta kirurgiska ingrepp. Denna metod kan effektivt förbättra säkerheten och precisionen för kärndekompression.
Abstract
Osteonekros i lårbenet (ONFH) är en vanlig ledsjukdom hos unga och medelålders patienter, vilket allvarligt belastar deras liv och arbete. För ONFH i tidigt stadium är kärndekompressionskirurgi en klassisk och effektiv höftbevarande terapi. I traditionella procedurer för kärndekompression med Kirschner-tråd finns det fortfarande många problem som röntgenexponering, upprepad punkteringsverifiering och skador på normal benvävnad. Blindheten i punkteringsprocessen och oförmågan att tillhandahålla visualisering i realtid är avgörande orsaker till dessa problem.
För att optimera denna procedur utvecklade vårt team ett intraoperativt navigationssystem på grundval av förstärkt verklighet (AR) -teknik. Detta kirurgiska system kan intuitivt visa anatomin i de kirurgiska områdena och återge preoperativa bilder och virtuella nålar till intraoperativ video i realtid. Med navigationssystemets styrning kan kirurger exakt sätta in Kirschner-ledningar i det riktade lesionsområdet och minimera säkerhetsskadorna. Vi genomförde 10 fall av kärndekompressionskirurgi med detta system. Effektiviteten av positionering och fluoroskopi förbättras avsevärt jämfört med de traditionella förfarandena, och noggrannheten i punkteringen garanteras också.
Introduction
Osteonekros i lårbenet (ONFH) är en vanlig invalidiserande sjukdom som förekommer hos unga vuxna1. Kliniskt är det nödvändigt att bestämma iscensättningen av ONFH baserat på röntgen, CT och MR för att bestämma behandlingsstrategin (Figur 1). För ONFH i tidigt stadium antas vanligtvis höftbevarande terapi2. Core dekompression (CD) kirurgi är en av de mest använda höftbevarande metoderna för ONFH. Vissa botande effekter av kärndekompression med eller utan bentransplantation vid behandling av ONFH i tidigt stadium har rapporterats, vilket kan undvika eller fördröja efterföljande total höftartroplastik (THA) under lång tid 3,4,5. Framgångsgraden för CD med eller utan bentransplantation rapporterades dock annorlunda bland tidigare studier, från 64% till 95%6,7,8,9. Den kirurgiska tekniken, särskilt noggrannheten i borrpositionen, är viktig för framgången med höftbevarande10. På grund av blindheten i punkterings- och positioneringsproceduren har de traditionella teknikerna för CD flera problem, såsom mer fluoroskopitid, upprepad punktering med Kirschner-tråd och skada på normal benvävnad11,12.
Under de senaste åren har augmented reality (AR)-assisterad metod introducerats inom ortopedisk kirurgi13. AR-tekniken kan visuellt visa det kirurgiska fältets anatomi, vägleda kirurgerna i planeringen av operationsproceduren och därmed minska svårigheten i operationen. Tillämpningarna av AR-tekniken vid pedikelskruvimplantation och ledertroplastikkirurgi har rapporterats tidigare 14,15,16,17. I denna studie strävar vi efter att tillämpa AR-tekniken på CD-proceduren och verifiera dess säkerhet, noggrannhet och genomförbarhet i klinisk praxis.
Komponenter för systemhårdvara
Huvudkomponenterna i det AR-baserade navigationskirurgiska systemet inkluderar följande: (1) En djupkamera (figur 2A) installerad direkt ovanför det kirurgiska området; videon spelas in från detta och skickas tillbaka till arbetsstationen för registrering och samarbete med bilddata. (2) En punkteringsanordning (figur 2B) och en icke-invasiv ram för märkning av kroppsytan (figur 2C), båda med passiva infraröda reflektorer. En speciell reflekterande beläggning av markeringskulor (figur 3) kan fångas av infraröd utrustning för att uppnå noggrann spårning av kirurgisk utrustning i det kirurgiska området. (3) En infraröd positioneringsanordning (figur 2D) är ansvarig för att spåra markörer i det kirurgiska området, som matchar kroppsytans markeringsram och punkteringsanordning med hög noggrannhet (figur 4). (4) Värdsystemet (figur 2E) är en 64-bitars arbetsstation, installerad med det oberoende utvecklade AR-assisterade ortopediska kirurgiska systemet. Augmented reality-visning av höftleds- och lårbenspunktionsoperation kan slutföras med hjälp.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denna studie godkändes av etikkommittén för China-Japan Friendship Hospital (godkännandenummer: 2021-12-K04). Alla följande steg utfördes enligt standardiserade procedurer för att undvika skador på patienterna och kirurgerna. Informerat patientsycke erhölls för denna studie. Kirurgen måste vara skicklig i konventionella kärndekompressionsprocedurer för att säkerställa att operationen kan utföras på ett traditionellt sätt vid felaktig navigering eller andra oväntade situationer.
1. Preoperativ diagnos och gradering av ONFH
- Identifiera patienter med kliniska symtom på ONFH; typiska symtom som ihållande eller intermittent smärta i ljumskregionen med ipsilateral höft eller knä utstrålande smärta. Fysisk undersökning visade djup ömhet i ljumskregionen, Patricks tecken, en begränsad höftrörelse av inre rotation och bortförande, eller nekrosförändringar i lårbenshuvudet mätt med röntgen, CT och MR.
- Enligt föreningen forskning cirkulation osseous (ARCO) iscensättning, granska patienternas röntgen, CT och MR i höften och bestämma iscensättningen av ONFH. Två läkare utför detta arbete självständigt. Om meningsskiljaktigheter uppstår, be en tredje expert att fatta det slutliga beslutet.
- Registrera den preoperativa visuella analoga skalan (VAS) och Harris höftpoäng med hjälp av ett frågeformulär.
- Inkludera patienter som använder följande kriterier: 1) patienter med ONFH; 2) steg I, IIA och IIB av ONFH bekräftat genom avbildningsundersökning (röntgen, CT och MR); 3) lårbenshuvudets kärndekompressionskirurgi planeras. Uteslut patienter när: 1) patienter avvisar CD-operationen; 2) preoperativ rutinundersökning indikerar kirurgiska motsägelser, såsom infektion eller dåligt grundtillstånd; 3) patienter vägrar att bli inskrivna i gruppen.
2. Systemregistrering och noggrannhetstestning
- Kör det AR-assisterade ortopediska kirurgisystemet (på grund av kommersialiseringsproblem kan programvaruinformation inte tillhandahållas) och klicka på Orthographic Video för att aktivera djupkameran. En bild av det kirurgiska området visas på skärmen efter aktivering (figur 5A). Placera den optiska spårningsenheten så att dess spårningsområde helt kan täcka det kirurgiska området (figur 5B).
- Klicka på NDI-inställning för att välja enhetens åtkomstport, COM4. Klicka på virtual needle length setting (i allmänhet är en Kirschner-nål 180 mm lång) och en virtuell Kirschner-nålbild genereras automatiskt i det kirurgiska området i videon.
- Dela det planerade kirurgiska frontområdet i övre och nedre nivåer med varje nivå 30 cm x 30 cm i storlek och med en höjdskillnad på 15 cm mellan nivåerna. Systemet matar automatiskt in denna rumsliga information om det kirurgiska området i programvaran.
- Fördela jämnt varje nivå med 10 matchande poäng; för varje 30 cm x 30 cm område, dela den i tre lika delar, med två delar som har tre punkter vardera och en del (vänster del) som har fyra punkter. Be assistenten att placera den icke-invasiva kroppsytans markeringsram (figur 2C) enligt punkterna. När du är klar klickar du på Matcha. Systemets egen speciella bild för registrering läggs automatiskt på markeringsramen (figur 5C). Tänk på att registreringen av denna punkt lyckas när bilden och markeringsramen sammanfaller helt.
- Flytta ramen till nästa registreringsplats och upprepa steg 2.4. tills alla registreringspunkter är klara. Eftersom formen på märkningsramen utrustad med punkteringsanordningen (figur 3A2) är exakt densamma som den icke-invasiva kroppsytmarkeringsramen, när registreringen är klar, kan den förra också spåras av den optiska spårningsanordningen i det kirurgiska området.
- Flytta punkteringsanordningen slumpmässigt i det kirurgiska området för att upptäcka den matchande graden av virtuell nål och spårningsfördröjning (Figur 6). Eftersom den rödblå virtuella Kirschner-nålkroppen automatiskt passar med den faktiska nålen i det kirurgiska området, är den förstärkta verklighetsvisningen av Kirschner-nålen framgångsrik (figur 5D).
OBS: Under registreringsprocessen bör positionen för den optiska spårningsenheten och djupkameran inte ändras efter behag. Om så är fallet kommer det rumsliga positionsförhållandet för virtuell kirurgi att förändras, vilket orsakar felaktig matchning mellan den virtuella Kirschner-nålen och den fysiska, och registreringen måste genomföras på ny.
3. Patient- och systemberedning före punktering
- Efter att ha gått in i operationssalen, be patienten att ligga i ryggläge och fixa underbenet på den drabbade sidan (Figur 7). Administrera generell anestesi till alla patienter.
- Förbered operationsplatsen med jod och 75% alkohol och placera den icke-invasiva kroppsytpositioneringsanordningen (steriliserad med standardprocedurer) på patientens drabbade höft.
- Flytta C-ARM-fluoroskopet till sidan av operationsbordet och placera källan ovanför höftledet. Rikta in källan mot djupkameran och registrera operationsbordets position som position 1.
- Efter den första fluoroskopin exporterar du BMP-formatröntgenbilden till systemets arbetsstation, öppnar den i fotoredigering och justerar dess gråskala genom att klicka på alternativet Ljusskala. Rotera medurs och vänd horisontellt en gång genom att klicka på motsvarande knappar för att konvertera till BMP. Öppna den sedan genom att klicka på Måla 3D och spara som JPG-format, som innehöll icke-invasiv kroppsytmarkeringsram, och namnge den bild 1 (Figur 8A).
OBS: Denna konverteringsprocess är att främja framgången för systemidentifieringen. På grund av de speciella kraven för bildkonvertering är det nödvändigt att justera röntgenbildens gråskala för rotation och inversion. - Skjut manöverbordet direkt under djupkameran till det arbetsområde som är markerat som position 2. Position 1 (i steg 3.3) och position 2 är två punkter på samma horisontalplan, 30 cm från varandra.
- I det AR-assisterade ortopediska kirurgisystemet klickar du på Arkiv > främre röntgenbilden och väljer bild 1. systemet identifierar automatiskt den icke-invasiva kroppsytans markeringsram på patientens hudyta och överlagrar sedan denna bild till höftleden i den kirurgiska videon (Figur 8B).
- Med hjälp av augmented reality-visningen av röntgenbilden och realtidsvideon som genereras ovan planerar kirurgen punkteringsvägen baserat på detta.
4. Punktering assisterad av kirurgiskt system
- Kirurgen står på den drabbade sidan och utför följande steg. Håll punkteringsanordningen och bestäm den bästa insättningsvinkeln. Markera insättningspunkten på hudytan, styrd av den virtuella Kirschner-tråden och röntgenbilden av höftleden i den kirurgiska videon.
- Välj en Kirschner-tråd med en diameter på 2,5 mm och genomborra den från införingspunkten. Observera insättningsdjupet och vinkeln i videon och justera den i rätt tid.
- När den virtuella nålen har nått målområdet för nekros, stoppa punkteringsprocessen och behåll skärmdumpen som bild 2 (figur 9A) för efterföljande utvärdering av punkteringsnoggrannhet.
- Indwell nålen. Flytta manöverbordet till position 1 för den andra fluoroskopin för att verifiera Kirschner-trådens faktiska punkteringstillstånd. Spela in bildfilen som bild 3 (figur 9B).
- Punktering är framgångsrik när placeringen av Kirschner-tråden uppfyller alla kirurgens krav. Använd sedan lansetten för att skära huden runt nålen och separera varje nivå av mjukvävnad tills du exponerar subtrochanterben, ungefär till ett djup av 3 cm. Borra in i det nekrotiska området längs Kirschner-tråden med en 5 mm trefin för att slutföra de efterföljande operationerna (artificiellt ben eller autolog benimplantation).
- När du har avslutat alla procedurer, stäng huden med 3-0 silketråd och täck med sterilt förband (Figur 10). Efter att ha återvänt till avdelningen, ge patienterna accepterade vanlig ortopedisk postoperativ medicinering, som infektionsförebyggande, analgesi och vätskeinfusion. Om ingen komplikation uppstår, släpp ut patienterna 3 dagar efter operationen.
5. Utvärdering av verksamheten
- Importera bild 2 och bild 3 till ett bildbehandlingsprogram och justera opaciteten till 52 %.
- Klicka på maskeringsknappen för att överlappa de två bilderna och klicka sedan på knappen Linjaler för att mäta avståndet (Lvirtuellt) mellan den virtuella spetsen och punkteringspunkten för lårbensbarken och avståndet (L-tur) mellan spetsen på Kirschner-nålen och punkteringspunkten för lårbensbarken. Beräkna skillnaden mellan Lvirtuell och Lture för att bedöma punkteringsnoggrannheten.
- Under punkteringen mäter du positioneringstiden enligt följande: positioneringstiden börjar från den tidpunkt då Kirschner-tråden tränger igenom huden och stannar när röntgen bekräftar att Kirschner-tråden framgångsrikt har nått lårbenets målområde.
- Tre månader efter operationen, ta höftröntgen (figur 11) och registrera den visuella analoga skalan och Harris höftpoäng.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Driftsegenskaper
Det kirurgiska navigationssystemet applicerades på kontinuerliga 10 höfter av nio patienter. Den genomsnittliga totala positioneringstiden för operationen var 10,1 min (median 9,5 min, intervall 8,0-14,0 min). De genomsnittliga C-ARM-fluoroskopierna var 5,5 gånger (median 5,5 gånger, intervall 4-8 gånger). Det genomsnittliga felet med punkteringsnoggrannhet var 1,61 mm (median 1,2 mm, intervall -5,76-19,73 mm; Tabell 1). Resultaten visar att positioneringstiden och fluoroskopitiderna är självklart förkortade jämfört med traditionella procedurer.
Utvärdering av kliniskt utfall
De nio rekryterade patienterna bestod av sju män och två kvinnor, med en medelålder på 41,6 ± 10,0 år. Det genomsnittliga BMI var 23,93 ± 3,08 kg/m2. För de utvärderade höfterna var två höfter i ARCO I-scenen, fyra höfter var i ARCO IIA-scenen och fyra i ARCO IIB-scenen. Preoperativ och postoperativ visuell analog skala och Harris höftpoäng användes för att utvärdera resultatet (tabell 1). Den genomsnittliga preoperativa VAS-poängen var 6 och den genomsnittliga postoperativa poängen var 3,75. Den genomsnittliga preoperativa Harris-poängen var 77.5 och den genomsnittliga postoperativa poängen var 85.5. Höftröntgen undersöktes 3 månader efter operationen. Alla patienter återvände säkert till avdelningen. Inga postoperativa komplikationer som infektion, hematom eller nervskador hittades. Hittills har ingen lårbenskollaps inträffat i alla fall, och den långsiktiga funktionen och framgångsgraden för höftbevarande följs fortfarande upp. Kirurgiska indikatorer och poäng visas i tabell 2.
Figur 1: Avbildning av tidigt stadium av lårbenshuvudnekros. (A) CT-bilden. B) MR-bilden. Pilar indikerar områden med nekros. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 2: Huvudkomponenterna i det AR-baserade navigationskirurgiska systemet. (A) Djupkamera. (B) Punkteringsanordningen med positioneringsram. (C) Icke-invasiv ram för märkning av kroppsytor som är oberoende utformad och utvecklad. (D) Infraröd positioneringsanordning. (E) Arbetsstationen för det kirurgiska systemet. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 3: Installation av en passiv infraröd reflektor. (A) Självdesignad positioneringsram monterad på punkteringsanordning. (B) Reflektorn är monterad i de fyra hörnen av den icke-invasiva karossytmarkeringsramen. (C) Specifikationen för den passiva infraröda reflektorn är en sfärisk anordning med en diameter på 10 mm. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 4: Arbetsprinciper för infraröd positioneringsanordning. Infraröd strålning som emitteras av den infraröda positioneringsanordningen reflekteras av de passiva infraröda reflektorerna; mottagarna i den enheten tar emot den reflekterade signalen och överför rörelsedata till arbetsstationen. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 5: En översikt över den preoperativa registreringsprocessen. (A) Driftsgränssnitt för AR-assisterat ortopediskt kirurgiskt system. (B) Det kirurgiska området planerades med hjälp av en icke-invasiv kroppsytmarkeringsram. (C) Tips för framgångsrik registrering av en av matchningspunkterna i den kirurgiska videon. (D) Efter att alla matchningspunkter framgångsrikt matchats testades spårningen av kirurgiska instrument. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 6: Superposition av virtuell Kirschner-tråd på riktig Kirschner-tråd. (A-C) Bilderna visar att den virtuella Kirschner-nålen är exakt överlagrad på den fysiska och rör sig med den på skärmen. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 7: En översikt över kirurgiska scenarier. (A) Huvudkomponenterna i det AR-baserade kirurgiska systemet i operationssalen. (B) En patient med nekros i lårbenet behandlas med hjälp av det kirurgiska systemet. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 8: Höftledsavbildning och augmented reality-display. (A) Röntgenbild av höftleden som innehåller en icke-invasiv kroppsytmarkeringsram. Den svarta pilen indikerar de passiva infraröda reflektorerna. (B) Röntgenbild bearbetas vid arbetsstationen och läggs sedan över av det kirurgiska systemet på ytan av den drabbade höften på skärmen. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 9: Demonstration av punkteringseffekt. (A) Bilden visar skärmdumpen efter punkteringen, den svart-röd-blå linjen är en virtuell Kirschner-tråd i systemet (steg 2.6). (B) Bilden visar höftröntgenbilden efter avslutad punktering, den svarta linjen är en bild av en riktig Kirschner-tråd i röntgen. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 10: Punktering av lårbenet styrs av det AR-baserade kirurgiska systemet. (A) Kirurgen justerar punkteringsanordningens position enligt skärmdisplayen. (B) Kirschner-tråd punkterar huden och pekar på nekrosen. (C) Borra in i det nekrotiska området längs Kirschner-tråden med en 5 mm trefin för att fylla artificiellt ben eller autolog benimplantation. (D) Stäng såret. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 11: Postoperativ röntgenbild av höftleden. (A) Från framsidan. (B) Patienten är i grodposition. De svarta pilarna indikerar konstgjorda benimplantat i lårbenet. Klicka här för att se en större version av denna figur.
| Fall | Sex | Ålder | BMI | Sjukdom | ARCO |
| 1 | M | 22 | 28.40 | ONFH(vänster) | IIA |
| 2 | F | 21 | 22.40 | ONFH (höger) | IIB |
| 3 | M | 42 | 19.56 | ONFH(vänster) | IIB |
| 4 | M | 51 | 22.10 | ONFH(vänster) | Jag |
| 5 | M | 31 | 24.34 | ONFH (bilateralt) | L:IIB |
| 6 | R:IIA | ||||
| 7 | M | 46 | 27.24 | ONFH (höger) | IIA |
| 8 | F | 41 | 21.20 | ONFH(vänster) | IIB |
| 9 | M | 56 | 22.83 | ONFH (höger) | Jag |
| 10 | M | 38 | 27.30 | ONFH(vänster) | IIA |
Tabell 1: Grundläggande patientinformation. Tabellen ger information för de 10 patienter som inkluderats i denna studie.
| Fall | Positioneringstid (min) | Fluoroskopi skott | Positioneringsfel (mm) | Harris Hip Poäng | Visuell analog skala | ||
| Före | Efter | Före | Efter | ||||
| 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 | L:84 | L:88 | L:4 | L:3 |
| 6 | 14 | 4 | -4.13 | R:68 | R:82 | R:6 | R: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 |
Tabell 2: Kirurgiska indikatorer och poäng. Positioneringstiden, fluoroskopitiden och punkteringsnoggrannheten beräknades och visas. Den pre- och postoperativa VAS-poängen och Harris-poängen visas också i denna tabell.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Även om THA har utvecklats snabbt de senaste åren och blivit en effektiv ultimat metod för ONFH, spelar höftbevarande terapi fortfarande en viktig roll vid behandling av ONFH18,19 i tidigt skede. CD är en grundläggande och effektiv höftbevarande kirurgi, som kan frigöra höftsmärta och fördröja utvecklingen av lårbenskollaps20. Punkteringspositioneringen av fokal nekros är det avgörande förfarandet för CD, eftersom det bestämmer framgången eller misslyckandet av operationen. Den traditionella punkteringsmetoden innehåller emellertid fortfarande några blinda fläckar som kan leda till upprepad punktering, ökad exponering för fluoroskopi och ökad driftstid10,11. Många forskare har också gjort ansträngningar för att förbättra denna aspekt, till exempel att använda 3D-utskrift, en kombination av höftartroskopi och användningen av ett robotassisterat navigationssystem 12,21,22,23. Dessa metoder förbättrar verkligen effektiviteten och noggrannheten i punkteringspositionering, men de har också vissa brister i andra aspekter, såsom att lägga till operativ komplexitet, orsaka subsidiär skada och öka medicinska kostnader.
Systemet som visas här kan dela upp det virtuella kirurgiska området i den preoperativa registreringsprocessen. I det virtuella kirurgiska området kan ett högprecisionsspår av den elektrooptiska målspårningsutrustningen och den virtuella visningen av Kirschner-tråden uppnås. Efter behov kan den andra filmen och superpositionen också utföras vid justering av höftens vinkel. Den genomsnittliga registreringstiden är bara 10,1 min. Vid utförande av andra operationer i samma områden krävs inte upprepad registrering. Hela processen med registrering och positionering är icke-invasiv, vilket säkerställer en hög säkerhetsnivå och anpassning med en mindre invasiv kirurgisk princip.
AR-tekniken överlagrar den omärkliga informationen i realtidsvideoramen, vilket uppnår kombinationen av virtualitet och verklighet24. AR-tekniken har kombinerats till många ortopediska operationer, såsom frakturreduktion, bentumörresektion etc.25,26,27. Såvitt vi vet är detta den första studien som tillämpar AR i CD-kirurgi. Den största fördelen med vårt system är visualisering i realtid, vilket kan minska svårigheten att operera och förkorta kirurgernas inlärningskurva.
Det finns också vissa begränsningar i denna studie. För det första är urvalsstorleken för denna studie mycket liten och därför är resultatet inte tillräckligt övertygande. För det andra rapporterar vi bara de tidiga kliniska resultaten; Ytterligare uppföljning krävs också för att utvärdera den verkliga nyttan för patienterna. Visst finns det fortfarande ett visst utrymme för utveckling i detta system. Med förbättringen av prestanda kommer det bättre att tjäna den kliniska praxisen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna förklarar att de inte har några konkurrerande intressen.
Acknowledgments
Detta arbete stöddes av Beijing Natural Science Foundation (7202183), National Natural Science Foundation of China (81972107) och Beijing Municipal Science and Technology Commission (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).
