Summary
Die teleoperierte robotergestützte perkutane transiliakral-transsakrale Schraubenfixation ist eine praktikable Technik. Durch die hervorragende Bewegungsfreiheit und Stabilität der Roboterarme können Schraubkanäle mit hoher Genauigkeit realisiert werden.
Abstract
Die transiliakral-transsakrale Schraubenfixierung ist in der klinischen Praxis eine Herausforderung, da die Schrauben sechs Schichten kortikalen Knochens durchbrechen müssen. Transiliakral-transsakrale Schrauben bieten einen längeren Hebelarm, um den senkrechten vertikalen Scherkräften standzuhalten. Der Schraubenkanal ist jedoch so lang, dass eine geringfügige Abweichung zu iatrogenen neurovaskulären Verletzungen führen kann. Die Entwicklung von Medizinrobotern hat die Präzision der Chirurgie verbessert. Das vorliegende Protokoll beschreibt, wie ein neues teleoperiertes Robotersystem verwendet wird, um eine transiliakral-transakrale Schraubenfixierung durchzuführen. Der Roboter wurde ferngesteuert, um den Eintrittspunkt zu positionieren und die Ausrichtung der Hülse anzupassen. Die Schneckenpositionen wurden mittels postoperativer Computertomographie (CT) beurteilt. Alle Schrauben wurden sicher implantiert, wie durch intraoperative Durchleuchtung bestätigt wurde. Die postoperative CT bestätigte, dass sich alle Schrauben im Spongios-Knochen befanden. Dieses System kombiniert die Initiative des Arztes mit der Stabilität des Roboters. Die Fernsteuerung dieses Verfahrens ist möglich. Die roboterassistierte Chirurgie hat im Vergleich zu herkömmlichen Methoden ein höheres Positionserhaltungsvermögen. Im Gegensatz zu aktiven Robotersystemen hat der Chirurg die volle Kontrolle über die Operation. Das Robotersystem ist voll kompatibel mit OP-Systemen und erfordert keine zusätzliche Ausrüstung.
Introduction
Die erste Roboteranwendung, die in der orthopädischen Chirurgie eingesetzt wurde, war das ROBODOC-System, das 1992 eingesetzt wurde1. Seitdem haben sich roboterassistierte Operationssysteme rasant entwickelt. Die roboterassistierte Chirurgie verbessert die Endoprothetik, indem sie die Fähigkeit des Chirurgen verbessert, die Ausrichtung der Extremität und die physiologische Kinematik des Gelenks wiederherzustellen2. In der Wirbelsäulenchirurgie ist die Platzierung von Pedikelschrauben mit einem Roboter sicher und genau. Es reduziert auch die Strahlenbelastung des Chirurgen3. Studien zur roboterassistierten Chirurgie sind jedoch aufgrund der Heterogenität traumatischer orthopädischer Erkrankungen begrenzt. Die bestehende Forschung zur robotergestützten Chirurgie bei orthopädischen Traumata konzentriert sich hauptsächlich auf roboterassistierte Iliosakralgelenkschrauben und Schambeinschraubfixierung von Beckenringfrakturen4, kanülierte Schraubenfixierung des Oberschenkelhalses5, Eintrittspunkt- und distale Verriegelungsbolzen beim intramedullären Nageln 6,7, perkutane Frakturreduktion 8,9 und die Behandlung von schwer verwundeten Patienten im militärischen Bereich10.
Die perkutane Schneckentechnik kann mit 2D- und 3D-Navigationsunterstützung durchgeführt werden. Die Iliosakral-, Vordersäule-, Hintersäule-, Supraacetabular- und Magische Schrauben sind die häufigsten perkutanen Techniken für Becken- und Hüftgelenksfakturen11. Die perkutane transiliakral-transsakrale Schraubentechnik stellt für Chirurgen nach wie vor eine Herausforderung dar. Ein Verständnis der Beckenanatomie und Röntgendurchleuchtung, eine genaue Positionierung und langfristige Handstabilität sind für dieses Verfahren erforderlich. Das teleoperierte Robotersystem kann diese Anforderungen gut erfüllen. In dieser Studie wird ein teleoperiertes Robotersystem verwendet, um die perkutane transiliakral-transsakrale Schraubenfixierung bei Beckenringfrakturen durchzuführen. Die Details und der Arbeitsablauf dieses Protokolls werden im Folgenden dargestellt.
Robotersystem
Das Master-Slave Orthopaedic Positioning and Guidance System (MSOPGS) besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: dem chirurgischen Roboter (Slave Manipulator) mit sieben Freiheitsgraden (DOF), dem Master Manipulator mit Force-Feedback und der Konsole. Das System verfügt über vier Betriebsmodi: manuelle Traktion, Master-Slave-Betrieb, Remote Center of Motion (ROM) und Notfall. Abbildung 1 zeigt die MSOPPGS; Die Hauptkomponenten werden im Folgenden kurz beschrieben.
Der Operationsroboter (siehe Materialtabelle) ist ein Manipulator mit sieben DOF, der für die Integration in Medizinprodukte vorzertifiziert ist12. Der Roboter verfügt über Force-Feedback-Sensoren, die Kraftänderungen erkennen können. Der Roboterarm kann manuell oder ferngesteuert bedient werden. Ein Drehmomentsensor ist an der Spitze installiert und dem "Master Manipulator" zugeordnet, der eine Kraftrückkopplung in Echtzeit ermöglicht. Die maximale Belastung des Roboterarms reicht aus, um Weichteilkräften zu widerstehen und das Flattern der chirurgischen Instrumente zu reduzieren. Der Roboter ist an einer mobilen Plattform befestigt, um einen funktionsfähigen Arbeitsplatz zu erhalten und Stabilität zu gewährleisten. Die Basis ist mit dem "Master Manipulator" und dem Betriebssystem verbunden und kann Anweisungen aus dem operativen System verarbeiten.
Der "Master Manipulator" wurde für das Gesundheitswesen entwickelt, um den Roboter präzise zu steuern. Dieses Gerät bietet sieben aktive DOF, einschließlich hochpräziser Force-Feedback-Greiffunktionen. Sein Endeffektor deckt den natürlichen Bewegungsumfang der menschlichen Hand ab. Eine inkrementelle Steuerungsstrategie wird verwendet, um eine intuitive Steuerung des Roboterarms zu erreichen.
Das Betriebssystem bietet vier Methoden zur Steuerung des Roboterarms: manuelle Traktion, Master-Slave-Betriebsmodus, Remote Center of Motion (RCM) und Notfall. Das operative System verbindet den Chirurgen und den Roboter und gibt Sicherheitsalarme. Der manuelle Traktionsmodus ermöglicht es, den Manipulator innerhalb eines bestimmten Arbeitsbereichs frei zu ziehen. Der Roboter wird automatisch verriegelt, nachdem er für 5 s gestoppt wurde. Im Master-Slave-Modus kann der Chirurg mit dem "Master Manipulator" die Bewegung des Roboterarms steuern. Der RCM-Modus ermöglicht es dem chirurgischen Instrument, sich um das Ende des Instruments zu drehen. Der RCM-Modus eignet sich am besten für die Neuorientierung auf der axialen Durchleuchtungsansicht des Kanals, wie z. B. das röntgenologisches Tropfenzeichen des supraacetabulären Kanals und die wahre sakrale Ansicht des transiliakral-transsakralen knöchernen Weges. Der Manipulator kann in jeder Position zur Notbremsung eingesetzt werden. Abbildung 2 zeigt den Workflow des Systems.
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Protocol
Die Anwendung dieser Robotertechnik wurde von der Ethikkommission des Tongji-Krankenhauses des Tongji Medical College der Huazhong University of Science and Technology genehmigt und entspricht der Helsinki-Erklärung von 1975 in der 2013 überarbeiteten Fassung.
1. Präoperative Planung
- Fixieren Sie die Leichenfelle in Rückenlage mit einer Durchleuchtungsplattenbasis (siehe Materialtabelle), indem Sie zwei Schanzstifte durch den Oberschenkelknochen einführen. Legen Sie in Rückenlage sowohl die hinteren oberen Darmbeinstacheln gleichzeitig auf die Planke als auch die Lendenwirbel parallel zum Boden.
HINWEIS: Die gespendeten Leichen wurden von der Abteilung für Anatomie und Forschung des Tongji Medical College der Huazhong University of Science and Technology einbalsamiert. Die Beckenproben wurden durch Durchtrennung auf Höhe der Lendenwirbel 5 und unterhalb des kleinen Trochanters des Femurs erhalten. Die Organe in der Beckenhöhle wurden entfernt. Die Muskeln, Gelenkkapseln und Bandstrukturen blieben intakt. - Erfassen Sie Bilder der Pelze vom oberen Rand der L5-Wirbel bis zum distalen Femurtrochanter mit einem Spiral-CT (siehe Materialtabelle). Verarbeiten Sie die Computertomographie-Bilder (CT) aller Leichen mit der Workstation und speichern Sie sie im DICOM-Format.
HINWEIS: CT-Parameter: 0,5 mm Schichtdicke, 63 mA Strom, 140 kV Spannung. - Importieren Sie die CT-Scandaten im DICOM-Format in die präoperative Planungssoftware (siehe Materialverzeichnis) dieses Systems, um axiale, koronale und sagittale Bilder des Beckens zu erhalten.
HINWEIS: Die DICOM-Dateien enthalten die Informationen aus dem CT-Scan, und das rekonstruierte Bild kann durch automatischen Import erhalten werden. - Erstellen Sie einen Zylinder mit dem MedCAD-Modul der Software und definieren Sie die Größe des Zylinders, indem Sie den Durchmesser und die Länge eingeben. Platzieren Sie es in den S1- oder S2-Wirbelkörper und passen Sie die Ausrichtung der Zylindermittellinie auf den axialen und koronalen Bildern an. Überprüfen Sie die Beziehung zwischen dem Rand des Zylinders und dem kortikalen Knochen in jedem Bild.
ANMERKUNG: Es wird angenommen, dass der Zylinder, der sich vollständig innerhalb des Spongiosknochens befindet (ohne Kontakt mit dem kortikalen Knochen), einen entsprechenden Schraubenkanal in S1 oder S2 aufweist. Die Länge der Mittellinie des Zylinders ist die Länge der Schraube.
2. Chirurgische Einstellung
- Befestigen Sie das Becken auf dem fluoroskopischen Operationstisch in Rückenlage (Abbildung 1).
- Platzieren Sie den Roboter (siehe Materialtabelle) auf der ipsilateralen Seite in einem Winkel von 45° zum Operationstisch, wobei der C-Bogen senkrecht zum Operationstisch auf der kontralateralen Seite steht. Der Monitor des C-Bogens sollte dem Operationssaal zugewandt sein, damit der Chirurg ihn beobachten kann (Abbildung 1).
- Stellen Sie die Workstation des MSOPGS und des Slave Manipulators außerhalb des Operationssaals auf. Der Chirurg sollte in der Lage sein, das Operationsfeld und den C-Bogen-Monitor zu beobachten, während er mit dem Slave-Manipulator teleoperiert (Abbildung 1).
3. Chirurgischer Eingriff
HINWEIS: Nachdem das System gestartet und inspiziert wurde, wird der Manipulator automatisch in den Arbeitszustand versetzt.
- Befestigen Sie den Gitterpositionsmacher mit Klebeband auf der ipsilateralen Seite. Wählen Sie den Zielbereich durch eine Rasterpositionsmarkierung auf der echten Seitenansicht des Kreuzbeins aus. Stellen Sie sicher, dass der manuelle Traktionsmodus auf der Konsole ausgewählt und gestartet ist. Ziehen Sie den Roboterarm in den allgemeinen Bereich des transiliakral-transsakralen Schraubeneintrittspunkts S1 oder S2 (Abbildung 3A, B).
HINWEIS: Der Zielbereich wird von der vorderen Grenze des Kreuzbeins, dem Sakralnervenkanal und dem Spinalkanal umschlossen. - Visualisieren Sie die echte seitliche Ansicht des Kreuzbeins, bedienen Sie den Master-Manipulator und stellen Sie die Spitze der distalen Hülse so ein, dass sie sich im Bereich des Führungsdrahteintritts im Master-Slave-Betriebsmodus befindet (Abbildung 3C).
- Nachdem Sie den RCM-Modus ausgewählt haben, setzen Sie die C-Bogen-Durchleuchtung für die laterale sakrale Ansicht fort. Stellen Sie die Mitte der Führungsdrahthülse in konzentrische Kreise ein, damit sie mit dem Schraubenkanal übereinstimmen (Abbildung 3D).
- Verriegeln Sie den Roboterarm und führen Sie einen Führungsdraht (2,5 mm K-Draht, siehe Materialtabelle) mit einer elektrischen Bohrmaschine durch das kontralaterale Darmbein. Entfernen Sie dann den Roboter im manuellen Traktionsmodus (Abbildung 3E).
HINWEIS: Während dieses Schritts sollte keine Durchleuchtung durchgeführt werden. - Drehen Sie den C-Bogen zu den Ein- und Auslasswinkeln (verschiedene Pelzen haben unterschiedliche Winkel), um festzustellen, ob der Führungsdraht die vordere und hintere Sakralrinde und den Sakralnervenkanal durchbrochen oder berührt hat (Abbildung 3F, G).
- Führen Sie eine 7,3-mm-Halbgewindeschraube (siehe Materialtabelle) entlang des Führungsdrahtes zum kontralateralen Beckenkortex ein.
- Beurteilen Sie die Schraubenposition in der Ansicht des Beckeneinlasses und -auslasses und in der Seitenansicht (Abbildung 4).
4. Postoperative Beurteilung
- Führen Sie die Schritte 1.2 bis 1.3 aus.
HINWEIS: CT-Parameter: 0,5 mm Schichtdicke, 63 mA Strom und 140 kV Spannung. - Überprüfen Sie die Schraubenposition in jedem axialen, koronalen und sagittalen Bild.
HINWEIS: Die Schraubenpositionen wurden mit der Gras-Methode bewertet. Insbesondere Schrauben im Spongios-Knochen sind Grad I, Schrauben, die mit dem kortikalen Knochen in Kontakt kommen, sind Grad II und Schrauben, die den kortikalen Knochen durchdringen, sind Grad III. Grad III steht für eine Fehlplatzierung der Schraube und weist auf das Risiko einer Gefäß- und Nervenverletzunghin 13.
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Representative Results
Ein leitender orthopädischer Chirurg führte die Operation mit dem beschriebenen Verfahren durch. Alle Schrauben (drei in S1 und zwei in S2) waren gesichert. Die Zeit (von der ersten Röntgendurchleuchtung bis zum Einsetzen der Schraube) für das Einsetzen jeder der fünf Schrauben betrug 32 Minuten, 28 Minuten, 26 Minuten, 20 Minuten und 23 Minuten. Die Durchleuchtungszeit für jede Schraube betrug ca. 5 min. Obwohl sich alle Schrauben auf den intraoperativen Durchleuchtungsbildern an der richtigen Stelle befanden, haben mehrere Artikel die Notwendigkeit postoperativer CT-Scans zur Beurteilung der Schraubenplatzierung hervorgehoben. Bei den postoperativen CT-Scans drangen keine Schrauben in den kortikalen Knochen ein. Alle Schrauben befanden sich vollständig im Spongios-Knochen (Abbildung 4).
Abbildung 1: Einrichtung der chirurgischen Umgebung. Der Roboterarm wird auf der betroffenen Seite schräg zum OP-Tisch positioniert und durch den Sockel arretiert. Der C-Bogen wird auf der gesunden Seite des Beckens positioniert, wobei das Bilddisplay dem Chirurgen zugewandt ist. Der Controller für die Teleoperation befindet sich außerhalb des Operationssaals. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Abbildung 2: Klinischer Arbeitsablauf für MSOPGS. Nach der Auswahl des chirurgischen Verfahrens sollten die Anweisungen zur Platzierung des Roboters befolgt werden. Der grobe Führungsmodus bedeutet, dass der Chirurg den manuellen Traktionsmodus oder den Master-Slave-Modus verwendet, um die chirurgischen Instrumente in die gewünschte Position zu bringen. Passen Sie dann die Richtung der Hülse im RCM-Modus oder im Joystick-Betriebsmodus an. Mit anderen Worten, der Grobmodus wird verwendet, um den Eintrittspunkt auszuwählen, und der präzise Modus wird verwendet, um die Richtung des Führungsdrahtes einzustellen. Der Joystick-Betriebsmodus, der für die schrägen Iliosakralschrauben verwendet wird, wird im Text nicht erwähnt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Abbildung 3: Chirurgischer Eingriff. (A) Lokalisierung des Zielbereichs mit Hilfe des Gitters vor der Operation. (B) Ziehen des Roboterarms in den Zielbereich. (C) Im Master-Slave-Betrieb wird der Roboterarm präziser positioniert, so dass sich die Führungsdrahthülse am gewünschten Einstiegspunkt befindet. (D) Die Bewegung erfolgt um das distale Ende der Führungsdrahthülse, bis die Hülse als konzentrischer Kreis erscheint. (E-G) Nach dem Einbohren in den Führungsdraht wird die ideale Position des Führungsdrahtes auf den Ein- und Auslassbildern des Beckens bestätigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Abbildung 4: Computertomographie-Rekonstruktion und Röntgenaufnahmen, die bestätigen, dass sich die Schraube vollständig im Spongios-Knochen befindet. (A) Sagittale CT-Rekonstruktionsbilder der Mittellinie, die darauf hindeuten, dass sich die Schraube im S1 befindet. (B) Die Schraube ist nicht in den Kreuzbeinkanal auf dem axialen CT-Rekonstruktionsbild der Reslice eingedrungen. (C) Die Schraube befindet sich sicher auf dem Bild der koronalen CT-Rekonstruktion. (D) Die Schraube befindet sich vollständig innerhalb des Knochens in der wahren seitlichen Ansicht des Kreuzbeins. (E,F) Die Schraube befindet sich in sicherer Entfernung von der vorderen und hinteren Sakralrinde und dem Sakralnervenkanal auf den Ein- und Auslassbildern. Maßstabsbalken (A-C): 2 cm. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
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Discussion
Unabhängig von der Art des Roboters bietet die Kernanwendung von Robotern in der Orthopädie ein fortschrittliches Werkzeug für Chirurgen, um die Genauigkeit der Operation zu verbessern. Das Aufkommen von Operationsrobotern ist jedoch kein Ersatz für Ärzte. Chirurgen, die Roboteroperationen durchführen, können sich im Operationssaal befinden oder auch nicht. Chirurgische Roboter umfassen im Allgemeinen ein Computersteuerungssystem, einen Roboterarm, der für die Operation verantwortlich ist, und ein Navigationssystem, das für die Verfolgung verantwortlich ist. Es gibt drei Kategorien von Robotersystemen, je nachdem, wie der Roboter und der Chirurg interagieren, einschließlich semi-aktiver, passiver und aktiver Systeme14. Die robotergestützte Assistenz beschränkt sich hauptsächlich auf die Gelenkendoprothetik und die Instrumentierung der Wirbelsäule zur Verbesserung der chirurgischen Genauigkeit 2,15,16. Der Einsatz von Robotern in der Unfallorthopädie ist relativ selten. Trauma Pod10 rettet das Leben von schwer verletzten Patienten auf dem Schlachtfeld, und die robotergestützte Frakturchirurgie (RAFS)17 und RepoRobo 18 können bei der Reduzierung von Oberschenkelfrakturen helfen. Der TiRobot ist ein halbautomatisches Robotersystem, das mithilfe eines intelligenten Algorithmus die Schneckenbahn auf der Grundlage präoperativer Bilder plant. Es verwendet 3D-Bildgebung und optisches Tracking, um19,20 zu navigieren. Das System kann nur die präoperative Planung und Navigation durchführen und keine anderen chirurgischen Aufgaben übernehmen. In ähnlicher Weise spielt das TiRobot-System eine Rolle bei der Bestimmung der Schraubenposition während einer Schenkelhalsfraktur21. Als Werkzeug kombiniert das MSOPGS mit den Fähigkeiten und dem Wissen der Ärzte, um die Chirurgie genauer und minimalinvasiver zu machen.
Transiliakral-transsakrale Schrauben durchbrechen sechs Schichten des kortikalen Knochens22. Der Schneckenkanal ist so lang, dass geringfügige Abweichungen zu iatrogenen neurovaskulären Verletzungen führen können. Die größte Herausforderung bei der Freihandtechnik ist die Anpassung der Führungsdrahtrichtung in der Auslass- und Einlassansicht. Der Führungsdraht wird abgelenkt, wenn er den kortikalen oder subchondralen Knochen durchbricht. Die roboterassistierte Chirurgie ist aus folgenden Gründen präziser als herkömmliche chirurgische Verfahren. Erstens wird die Amplitude der Handbewegungen des Chirurgen nicht eins zu eins auf die chirurgischen Instrumente übertragen. Der Skalierungseffekt reduziert die Amplitude der Bewegungen des chirurgischen Instruments, um feinere Bewegungen zu ermöglichen. Zweitens kann der Roboter seine Position ohne Abweichung halten. Ob Weichteile jedoch während der Bewegung der chirurgischen Instrumente traumatisiert werden, ist nicht bekannt. Eine Rückkopplungsschwelle ist erforderlich, um eine übermäßige Spannung des Weichgewebes zu vermeiden. Darüber hinaus kann der Chirurg die Gefahr einer Strahlenbelastung während des gesamten Eingriffs vermeiden.
Neue Technologien sind immer mit einer Lernkurve verbunden. In dieser Studie wurde im Vergleich zur Befestigungszeit der ersten drei Schrauben die Betriebszeit der letzten beiden Schrauben signifikant reduziert. Die Teleoperationslogik wird Chirurgen helfen, Verbindungen im Gehirn zwischen dem chirurgischen Instrument und dem Master Manipulator herzustellen. Ärzte sollten in der Lage sein, die Iliosakralschrauben mit der Freihandtechnik unter Durchleuchtung zu platzieren. In unserer Technik wurde eine intuitive Steuerungsstrategie verwendet, um die Schwierigkeit der Bedienung des Systems zu reduzieren. Obwohl sich der Master-Manipulator und das Ende des chirurgischen Instruments nicht im selben Arbeitsraum befinden, kann sich das Ende des chirurgischen Instruments mit dem Master-Manipulator entsprechend bewegen. Der RCM, der wichtigste Schritt, vereinfacht die Einstellung der Richtung des Führungsdrahtes erheblich. Der RCM-Modus stellt sicher, dass der Eintrittspunkt während der Rotation nicht verschoben wird, sofern der Eintrittspunkt bestimmt wird. Der Chirurg bedient den Master Manipulator, und die chirurgischen Instrumente bewegen sich in einem kegelförmigen Raum, in dem der Scheitelpunkt der Punkt des Einführens der Schraube ist.
Da für den größten Teil des Eingriffs seitliche Sakralbilder verwendet werden, müssen die Patienten während der gesamten Operation die gleiche Position beibehalten. Bei Leichenuntersuchungen wird das Becken auf dem OP-Tisch fixiert. Der Rumpf des Patienten kann in realen chirurgischen Umgebungen mit einem Gurtzeug am OP-Tisch befestigt werden. Die Patienten sind jedoch schwerer als Leichen und bewegen sich nicht so leicht. Der Roboter und der Patient sind zwei unabhängige Teile des Systems. Mit der Entwicklung des Projekts werden der Roboter und der Patient ein in Echtzeit synchronisiertes System mit einem Tracking-System bilden, was bedeutet, dass die relativen Positionen des Roboters und des Patienten konstant bleiben können.
Es wird erwartet, dass dieses Robotersystem aufgrund seiner geringen Latenz und Kompatibilität mit aktuellen chirurgischen Systemen in Zukunft zu einem wesentlichen Bestandteil der Telemedizin wird. Patienten mit orthopädischen Traumata haben ein bestimmtes Zeitfenster zwischen Verletzung und Operation, insbesondere bei Becken- und Hüftgelenksfrakturen. In solchen Fällen ist die Sicherstellung der Kreislaufstabilität und die Vermeidung anderer systemischer Verletzungen von entscheidender Bedeutung. Ärzte in zentralen Krankenhäusern können das Telemedizinsystem nutzen, um präoperative Vorbereitungen zu treffen und eine vollständige Fernoperation über das MSOPGS durchzuführen. Darüber hinaus kombiniert dieses System 2D- oder 3D-Navigation, Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und Mixed Reality (MR) Technologien. Die Reality-Technologie besitzt ein erhebliches Potenzial für die orthopädische Chirurgie. Die Möglichkeit, Patientendaten jederzeit zu überprüfen, den Operationsplan voranzubringen und die Präzision der Interventionen zu verbessern, verbessert die Qualität der Gesundheitsversorgung und die Patientenergebnisse23. Die präoperativen Bilddaten können mit weiteren visuellen Daten kombiniert werden, die in einer räumlich korrekten Ausrichtung auf die Patientenoberfläche dargestellt werden. Die multimodale Bildintegration in AR/MR bietet Chirurgen eine intraoperative Durchleuchtung, indem Bildrekonstruktionen mit tatsächlichen anatomischen Strukturen überlagert werden, wodurch die Notwendigkeit der Wiederverwendung von Strahlung entfällt.
Diese Studie hat einige Einschränkungen. Die Stichprobengröße für das verwendete Becken war klein. Obwohl wir versucht haben, die tatsächlichen chirurgischen Umstände vollständig zu simulieren, gibt es signifikante Unterschiede zwischen Leichenuntersuchungen und realen Operationsbedingungen. Dieses System muss für klinische Anwendungen weiter verfeinert werden.
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Disclosures
Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit diesem Artikel haben.
Acknowledgments
Nichts.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 160-slice CT | United Imaging Healthcare Surgical Technology Co. Ltd | uCT780 | Acquire the prescise image and DICOM data |
| Electric bone drill | YUTONG Medical | None | Power system |
| Fluoroscopic plate base | None | None | Fix the cadaveric pelves to operating table |
| K-wire | None | 2.5mm | Guidewire |
| Master-Slave Orthopaedic Positioning and Guidance System | United Imaging Healthcare Surgical Technology Co. Ltd | None | A teleoperated robotic system that positions screws for orthopaedic surgery |
| Mimics Innovation Suite | Materialise | Mimics Medical 21 | Preoperative planning software |
| Mobile C-arm | United Imaging Healthcare Surgical Technology Co. Ltd | uMC560i | Low Dose CMOS Mobile C-arm |
| Operating table | KELING | DL·C-I | Fluoroscopic surgical table |
| Schanz pins | Tianjin ZhengTian Medical Instrument Co.,Ltd. | 5.0mm | Fix the cadaveric pelves |
| Semi-threaded screw | Tianjin ZhengTian Medical Instrument Co.,Ltd. | 7.3mm | Transiliac-Transsacral Screw |
| Seven DOF manipulator | KUKA, Germany | LBR Med 7 R800 | Device for performing surgical operations |
References
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