مقالة منهجية

بروتوكول دمج الواقع المعزز في سير عمل عمليات تجميل الأنف

68 مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/71617

⸱

سبتمبر 25, 2026

 ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Facial Plastic and Reconstructive Surgery, Department of Otolaryngology – Head & Neck Surgery, Vanderbilt University Medical Center, 2John Sealy School of Medicine, University of Texas Medical Branch, 3Department of Otolaryngology – Head & Neck Surgery, Vanderbilt University Medical Center, 4Head & Neck Institute, Cleveland Clinic

في هذه المقالة

ملخص

يصف هذا البروتوكول دمج الواقع المعزز والتصوير الهولوغرافي ثلاثي الأبعاد في سير عمل عمليات تجميل الأنف لتعزيز الرؤية أثناء الجراحة وتسهيل عملية اتخاذ القرارات الجراحية.

الملخص

تعتمد عملية تجميل الأنف غالباً على صور مرجعية أثناء الجراحة للمساعدة في تحقيق النتيجة الجمالية المرجوة للمريض. ومع ذلك، تُعرض هذه الصور عادةً بتنسيق ثنائي الأبعاد (2D)، مما يؤدي إلى تبسيط مفرط لتشريح الأنف ثلاثي الأبعاد (3D) ويتطلب من الجراح تشتيت انتباهه بعيداً عن المجال الجراحي. ويمكن لتقنية الواقع المعزز (AR) معالجة هذه القيود من خلال عرض صور هولوغرافية ثلاثية الأبعاد خاصة بالمريض في مجال رؤية الجراح، مما يوفر تصوراً مكانياً في الوقت الفعلي. تصف هذه المقالة بروتوكولاً لدمج الواقع المعزز في سير عمل تجميل الأنف باستخدام نظام تصوير وجه ثلاثي الأبعاد وشاشة واقع مختلط مثبتة على الرأس. يتم الحصول على صور وجه ثلاثية الأبعاد قبل الجراحة، ثم يتم تعديلها تشكيلياً بالتعاون مع المريض لتمثيل النتيجة الجراحية المرجوة، وتصديرها كنماذج هولوغرافية، وعرضها أثناء الجراحة للمقارنة البصرية مع المجال الجراحي. تم دمج البروتوكول بنجاح في سير العمل الجراحي، مما سمح للجراحين بالتحكم في النماذج الهولوغرافية في الفضاء الحقيقي أثناء التخطيط قبل الجراحة والتقييم أثناء الجراحة. يوفر هذا البروتوكول سير عمل قابلاً للتكرار لدمج الواقع المعزز في تجميل الأنف، وقد يعزز التصور أثناء الجراحة، ويدعم اتخاذ القرارات الجراحية، ويسهل المقارنة بين التخطيط قبل الجراحة والتشريح أثناء الجراحة.

المقدمة

يعد اتخاذ القرار المشترك مع المرضى قبل العملية مكوناً أساسياً في عمليات تجميل الأنف، ويتضمن محاكاة النتائج التجميلية المحتملة مع فهم أهداف المريض من الإجراء. وتساعد محاكاة الصور كلاً من المرضى والجراحين في تصور النتيجة الجراحية المرجوة مع توضيح ما يمكن تحقيقه بشكل واقعي. وغالباً ما يتم الرجوع إلى الصور المعدلة أثناء العملية؛ ومع ذلك، يتم تقديم هذه الصور المرجعية عادةً بتنسيق ثنائي الأبعاد (2D)، سواء كانت مطبوعة على ورق أو معروضة على شاشة الكمبيوتر. ولا تكتفي هذه التنسيقات ثنائية الأبعاد بتبسيط التشريح المعقد ثلاثي الأبعاد (3D) للأنف فحسب، بل تتطلب أيضاً من الجراح تحويل انتباهه بعيداً عن المجال الجراحي1,2.

قد تعالج تقنية الواقع المعزز (AR) هذه القيود من خلال عرض صور هولوغرافية ثلاثية الأبعاد مُعالجة مباشرة في مجال رؤية الجراح، مما يوفر تصوراً مكانياً في الوقت الفعلي. يدمج الواقع المعزز الصور المولدة بواسطة الكمبيوتر مع بيئة العالم الحقيقي، وقد تم تطبيقه في جراحة تجميل الوجه لإعادة بناء إصابات الوجه3,4، وجراحة الوجه والجمجمة5، وإعادة بناء صغر صيوان الأذن6 لتحسين التصور أثناء العملية وتسهيل سير العمل الجراحي. ومع ذلك، لا يزال تطبيق الواقع المعزز في عمليات تجميل الأنف محدوداً. وتتضمن الدراسات الحديثة التي تصف التطبيقات الناشئة لتقنيات الواقع المعزز والواقع المختلط في جراحة الوجه وتجميل الأنف تقارير حالات وسلاسل حالات صغيرة7,8,9,10.

في دراسة سابقة، أتممنا بنجاح عمليتي تجميل للأنف بتوجيه من الواقع المعزز (AR) على عينات جثث باستخدام شاشة عرض مثبتة على الرأس للواقع المختلط (Microsoft HoloLens 2; Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA). وتبع ذلك دراسة إثبات مفهوم حول جدوى تجميل الأنف بتوجيه من الواقع المعزز شملت ستة مرضى9. وفي البروتوكول الحالي، نستخدم شاشة عرض للواقع المختلط مثبتة على الرأس (Apple Vision Pro; Apple Inc., Cupertino, CA, USA) كمنصة تصور للتوجيه الهولوغرافي أثناء العملية الجراحية. وتُسمى الإشارات اللاحقة إلى هذا الجهاز باسم شاشة العرض المثبتة على الرأس (HMD). نقدم هنا بروتوكولاً لدمج الواقع المعزز في سير عمل تجميل الأنف لتعزيز التصور أثناء الجراحة وتسهيل المقارنة بين التخطيط قبل الجراحة والتشريح أثناء العملية. يعمل نظام الواقع المعزز هذا كمرجع بصري بدلاً من كونه نظام توجيه بالواقع المعزز يعتمد على التسجيل التلقائي. ويمكن استخدام التقنية الموصوفة في هذا البروتوكول لكل من التخطيط الجراحي والتصور أثناء العملية. كما يمكن إعادة وضع الصور الهولوغرافية ثلاثية الأبعاد يدويًا أثناء الجراحة، مما يتيح للمستخدم تخصيص تجربة الواقع المعزز وفقًا لتوجيهه.

البروتوكول

نُفذ هذا البروتوكول في المركز الطبي بجامعة فاندربيلت وفقاً لإرشادات مجلس المراجعة المؤسسية بالمركز الطبي بجامعة فاندربيلت (موافقة IRB رقم 241657). قدّم جميع المشاركين موافقة كتابية مستنيرة قبل المشاركة، بما في ذلك الموافقة على استخدام تقنية الواقع المعزز (AR) أثناء الجراحة لتسهيل عرض الصور الهولوغرافية ثلاثية الأبعاد السابقة للجراحة والمعدلة. تم إخفاء هوية جميع بيانات المرضى. خضع المرضى لتقييم وتصوير قياسي قبل الجراحة باستخدام نظام تصوير وجه ثلاثي الأبعاد يتميز بقدرات رندرة واقعية. شملت معايير الاشتمال المرضى الذين تبلغ أعمارهم 18 عاماً أو أكثر والذين يخضعون لعملية تجميل الأنف.

1. التصوير الفوتوغرافي ثلاثي الأبعاد

  1. قم بإعداد ومعايرة نظام تصوير الوجه ثلاثي الأبعاد وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة.
  2. افتح برنامج الحصول على الصور في محطة العمل المرتبطة بالنظام.
  3. أنشئ سجلاً جديداً للمريض وأدخل معرفات المريض المطلوبة.
  4. اختر وضع التقاط الوجه لفتح صفحة جديدة للحصول على الصور ثلاثية الأبعاد.
  5. ضع المريض في مواجهة الكاميرا بينما يكون جالساً في وضع مستقيم مع محاذاة الرأس مع المستوى الأفقي لفرانكفورت (الشكل 1).
  6. قم بمحاذاة عيني المريض قدر الإمكان ضمن خطوط المرجعية الخضراء المعروضة في مشاهد الكاميرا الثلاثة (الشكل 2).
  7. التقط الصورة ثلاثية الأبعاد للوجه.
  8. تحقق من تحميل الصورة التي تم الحصول عليها تلقائياً في بيئة التصيير (الشكل 3).
  9. احفظ الصورة وقم بتغيير اسم الملف لتمييزها عن الصورة المدمجة (morphed image) التي سيتم إنشاؤها لاحقاً.

إعداد المسح ثلاثي الأبعاد باستخدام الحوامل الثلاثية، مع استخدام الأنظمة البصرية لرقمنة الأجسام.
الشكل 1: إعداد نظام تصوير الوجه ثلاثي الأبعاد. نظام تصوير الوجه ثلاثي الأبعاد المستخدم لالتقاط الصور قبل الجراحة. يجب أن يجلس المريض في وضع قائم ومواجه لنظام الكاميرا مع محاذاة الرأس مع المستوى الأفقي لفرانكفورت قبل التقاط الصور. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

عملية رسم خرائط الوجه ثلاثية الأبعاد باستخدام نظام Vectra؛ إعداد التصوير التشخيصي للتحليل الدقيق.
الشكل 2: محاذاة المريض أثناء التقاط الصور ثلاثية الأبعاد. واجهة محاذاة تمثيلية توضح الوضع الصحيح للمريض قبل التقاط الصورة. يجب أن تكون عينا المريض محاذاتين ضمن أدلة المرجع في جميع لقطات الكاميرا لضمان الحصول على صور وجه ثلاثية الأبعاد معيارية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

عملية نمذجة الوجه ثلاثية الأبعاد، واجهة برنامج Vectra، تقنية إعادة البناء الرقمي.
الشكل 3: واجهة التصيير والتشكيل الوجهي ثلاثي الأبعاد. بيئة تصيير وجهية ثلاثية الأبعاد نموذجية تُستخدم لتعديل الصور قبل الجراحة. تشير الدائرة الحمراء إلى أداة تشكيل عملية تجميل الأنف المستخدمة لمحاكاة النتيجة التجميلية المطلوبة قبل تصدير النموذج ثلاثي الأبعاد لإنشاء الهولوغرام. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

2. تحريف الصورة

  1. اختر أداة تشكيل عمليات تجميل الأنف ضمن بيئة التصيير (الشكل 3).
  2. قم بتشكيل الصورة بالتشاور مع المريض لتمثيل النتيجة التجميلية المرغوبة.
  3. احفظ الصورة المعدلة كملف جديد باسم فريد.
    ملاحظة: برنامج تشكيل الوجه مخصص للتخطيط الجراحي، ويمكن استخدام النماذج الناتجة لاحقاً للتصور ثلاثي الأبعاد التجريبي أثناء العملية الجراحية.

3. تصدير الصور ثلاثية الأبعاد وتحويل الملفات

  1. تصدير الصور
    1. حدد صورة خط الأساس لما قبل الجراحة في الصفحة الرئيسية للمريض.
    2. حدد أيقونة التصدير في الزاوية العلوية اليسرى لفتح الصورة في بيئة التحليل ثلاثية الأبعاد (3D).
    3. حدد File، ثم Export من القائمة المنسدلة.
    4. قم بتصدير الصورة ثلاثية الأبعاد لما قبل الجراحة كملف بصيغة .obj.
      ملاحظة: يؤدي تصدير الصورة تلقائياً إلى إنشاء ملف .mtl واحد مقابل لها وثلاثة ملفات .jpg (ملف واحد لكل عرض كاميرا)، والتي تُحفظ في موقع التصدير المحدد.
    5. كرر إجراء التصدير لصورة الهدف التجميلي المعدل.
      ملاحظة: يجب أن يكون لكل مريض إجمالي 10 ملفات مُصدرة: خمسة ملفات لنموذج ما قبل الجراحة (ملف .obj واحد، وملف .mtl واحد، وثلاثة ملفات .jpg) وخمسة ملفات لنموذج الهدف التجميلي المعدل. احفظ جميع الملفات في مجلد يحتوي على المعرفات الفريدة للمريض.
    6. حول كل نموذج ثلاثي الأبعاد مُصدر إلى صيغة .glb قبل رفعه على منصة إدارة الهولوغرام عبر الإنترنت.
      ملاحظة: يجب أن يتراوح حجم ملف .glb النهائي بين 2 MB و 10 MB. يمكن أيضاً استخدام برامج تحويل ملفات مكافئة أو إصدارات أحدث من البرامج التي تعطي نفس المخرجات.
  2. التحويل إلى صيغة .glb وتقليل حجم الملف
    1. استورد ملف .obj إلى مشروع برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD).
    2. صدّر النموذج كملف .obj جديد في نفس المجلد الذي يحتوي على ملف .mtl المرتبط وثلاثة ملفات .jpg.
    3. استورد ملف .obj المُصدر إلى مشروع برنامج نمذجة ثلاثية الأبعاد مفتوح المصدر باستخدام خيار استيراد .obj القديم (legacy).
    4. حدد الكائن المستورد وصدّره كملف .glb.
    5. أثناء التصدير، قم بتفعيل Selected Objects تحت قائمة Include.
    6. قم بتفعيل Apply Modifiers وإلغاء تفعيل Shape Keys و Animation تحت قائمة Mesh قبل التصدير.
    7. اترك جميع إعدادات التصدير الأخرى على قيمها الافتراضية.
      ملاحظة: إذا تجاوز الملف المُصدر حجم 11 MB، فقد لا يتم تحميله بشكل صحيح.
    8. إذا لزم الأمر، طبق معدّل Decimate داخل برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد لتقليل حجم الملف.
    9. اضبط نسبة التقليل (decimation ratio) بين 0.05 و 0.2 لتقليل حجم الملف.
      ملاحظة: بناءً على خبرتنا، لم يؤثر هذا النطاق بشكل ملحوظ على دقة النموذج. يمكن استخدام نسبة أعلى إذا لزم الأمر.
      تنبيه: لا تقم بتفعيل الضغط (compression) أثناء التصدير، لأن النماذج المضغوطة قد تفشل في التحميل بشكل صحيح داخل خوذة الواقع الافتراضي (HMD).
    10. بعد التصدير، تحقق من الحجم النهائي للملف بالنقر بزر الماوس الأيمن على الملف، واختيار Properties، والتأكد من أن حجم الملف يتراوح بين 2 MB و 10 MB قبل الرفع.
  3. رفع الصور إلى منصة إدارة الهولوغرام عبر الإنترنت
    1. سجل الدخول إلى منصة إدارة الهولوغرام عبر الإنترنت.
    2. حدد أيقونة Add، ثم New Patient، لإنشاء مسح ضوئي جديد.
    3. أدخل معرف المريض باستخدام تاريخ المسح (على سبيل المثال، YYYY-MM-DD_RHINOPLASTY).
    4. حدد جنس المريض.
    5. أنشئ حالة جديدة، وخصص عنواناً للحالة، وارفع ملفات الهولوغرام المقابلة.
    6. أكد عملية الرفع بتحديد مربع الاختيار بجانب الملفات المرفوعة.
      ملاحظة: يتم تلقائياً إنشاء اسم مريض عشوائي وربطه بالمسح المرفوع.

4. استخدام شاشة العرض المثبتة على الرأس (HMD)

ملاحظة: تعرّف على جهاز HMD جيداً قبل استخدامه في غرفة العمليات. اختبر جهاز HMD مع كل من الجراح والمساعد قبل البدء في الإجراء لتقليل المقاطعات أثناء الجراحة.

  1. فتح الهولوغرامات داخل جهاز العرض المثبت على الرأس (HMD)
    1. افتح تطبيق عرض الهولوغرام بعد تثبيت النماذج الهولوغرافية على جهاز العرض المثبت على الرأس (HMD).
    2. سجّل الدخول إلى التطبيق وافتح مجلد المريض المناسب الذي تم تحديده بواسطة اسم المريض العشوائي.
    3. حدد ملف الهولوغرام الخاص بمرحلة ما قبل الجراحة مرة واحدة.
      تنبيه: لا تقم باختيار الملف عدة مرات، لأن ذلك قد يمنع تحميل النموذج.
    4. انتظر حتى يكتمل مؤشر التحميل ويتغير لون مؤشر الملف إلى اللون الأزرق.
    5. تحقق من ظهور الهولوغرام الخاص بالصورة ثلاثية الأبعاد لفترة ما قبل الجراحة ضمن مجال الرؤية، وعادةً ما يكون ذلك جهة اليمين.
      ملاحظة: إذا تغير مؤشر الملف إلى اللون الأزرق ولكن الهولوغرام لم يظهر على الفور، فابحث في المساحة المحيطة حتى يتم تحديد موقع النموذج.
    6. كرر الإجراء لتحميل الهولوغرام الخاص بصورة هدف التجميل المعدلة.
    7. تحقق من اتجاه ودقة مقياس كلا الهولوغرامين قبل الاستخدام أثناء العملية الجراحية.
      ملاحظة: إذا لم يظهر النموذج رغم تحميله بنجاح، أعد تحميل النموذج دون ضغطه. كرر خطوة تحويل الملف باستخدام تقليل عدد مضلعات الشبكة (mesh decimation) فقط للوصول إلى حجم الملف الموصى به. إذا تطلب تطبيق عرض الهولوغرام إعادة مصادقة، فأتمم إجراء تسجيل الدخول باستخدام رمز المصادقة المعروض داخل خوذة الواقع الافتراضي (HMD). قد يسهل استعانه شخص آخر هذه العملية أثناء ارتداء خوذة الواقع الافتراضي. وبوجه عام، تكون إعادة المصادقة مطلوبة فقط أثناء الإعداد الأولي، شريطة أن يظل المستخدم مسجلاً للدخول طوال الإجراء.
  2. التحكم في الصور الهولوغرافية
    1. ضم الإبهام والسبابة معاً لتغيير حجم الهولوغرامات يدوياً، وإعادة تحديد موضعها، وتدويرها حتى يتم وضعها في الموقع المطلوب بالنسبة للمجال الجراحي.
    2. استخدم المناولة بكلتا اليدين، عند الضرورة، لتسهيل إعادة التموضع.
    3. تحقق من بقاء الصور المجسمة (الهولوغرامات) ثابتة في التوجه والمقياس والموقع ضمن المجال البصري بعد عملية التموضع.
      ملاحظة: تظل الصور الهولوغرامية ثابتة ما لم يتم ضبطها يدويًا، مما يتيح للمستخدم تخصيص بيئة الواقع المعزز حسب الرغبة.
  3. تحضير الحالة
    1. قبل الجراحة، قم بتحميل الصور التجسيمية (الهولوغرامات) في تطبيق عرض الصور التجسيمية.
    2. افتح صوَر الهولوغرام الخاصة بمرحلة ما قبل الجراحة والهدف التجميلي المعدل وقم بتحديد موضعهما ضمن الواقع المعزز (AR).
    3. البيئة.
    4. تحقق من التحكم في الهولوغرام، وتغيير حجمه، والوظائف العامة للنظام قبل بدء الإجراء.
    5. اترك الصور الهولوغرامية مفتوحة بحيث تكون متاحة على الفور عند ارتداء شاشة العرض المثبتة على الرأس (HMD) أثناء الجراحة.
    6. قم بمعايرة جهاز العرض المثبت على الرأس (HMD) وفقاً لعينَي الجراح قبل البدء في الإجراء.
      ملاحظة: قم بمعايرة جهاز العرض المثبت على الرأس (HMD) قبل كل إجراء. أثناء الجراحة، يمكن للمساعد تسهيل عملية ارتداء ونزع جهاز العرض المثبت على الرأس إذا رغب الجراح في البقاء معقماً أثناء مراجعة الصور الهولوغرامية.
  4. الاستخدام أثناء الجراحة لجهاز عرض الرأس المدمج (HMD)
    1. في بداية الإجراء، ارتدِ جهاز العرض الرأسي (HMD) لمراجعة الصور المجسمة (الهولوجرامات) السابقة للجراحة والمعدلة أثناء التخطيط الجراحي.
    2. استخدم جهاز عرض الرأس (HMD) عند الحاجة أثناء التعديل التجميلي للأنف.
    3. بعد إغلاق جميع الشقوق، ارتدِ خوذة الواقع المختلط (HMD) مرة أخرى لمقارنة أنف المريض بالهدف التجميلي المعدل (الشكل 4).

جراح يرتدي سماعة واقع افتراضي ويجري جراحة بالواقع المعزز، ويرتدي قفازات معقمة في غرفة عمليات.
الشكل 4: الاستخدام الجراحي لشاشة العرض المثبتة على الرأس. استخدام نموذجي لشاشة العرض المثبتة على الرأس أثناء العملية لتصور نماذج هولوغرافية خاصة بالمريض خلال عملية تجميل الأنف. يقوم الجراح بمراجعة النماذج الهولوغرافية لمقارنتها بمجال العملية أثناء التخطيط الجراحي والتقييم أثناء العملية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

النتائج

تم دمج بروتوكول الواقع المعزز (AR) بنجاح في سير عمل عمليات تجميل الأنف. وتوضح المراحل التمثيلية لسير العمل في الشكل 1, الشكل 2, الشكل 3, الشكل 4. استُخدم نظام تصوير الوجه ثلاثي الأبعاد للحصول على صور وجه قياسية قبل الجراحة (الشكل 1)، مع توجيه وضعية المريض بواسطة واجهة المحاذاة لضمان اتساق عملية الحصول على الصور (الشكل 2). بعد ذلك، تم استيراد الصور التي تم الحصول عليها إلى بيئة التصيير، حيث عُدلت نماذج الوجه قبل الجراحة لمحاكاة النتيجة التجميلية المخطط لها قبل تصديرها لإنشاء الهولوغرام (الشكل 3).

بعد معالجة الصور، عُرضت نماذج الوجه ثلاثية الأبعاد غير المعدلة والمعدلة باستخدام شاشة عرض مثبتة على الرأس (HMD) من خلال تطبيق لعرض الهولوغرام. وأثناء الجراحة، أمكن إعادة تحديد موضع النماذج الهولوغرامية، وتغيير حجمها، وتدويرها يدوياً لتسهيل المقارنة البصرية في الوقت الفعلي مع أنف المريض، إما كطبقة تراكب مباشرة أو كمرجع بصري مجاور (الشكل 4).

تم دمج جهاز العرض المثبت على الرأس (HMD) بنجاح في سير العمل الجراحي للمؤلفين مع حد أدنى من التدريب. وأفاد الجراحون بتحسن في دقة العرض واستجابة الواجهة مقارنة بنظام التصور المستخدم سابقاً. كما أشارت الاستجابات الأولية لاستطلاع آراء الجراحين إلى أن النظام كان مفيداً للتقييم أثناء العملية لسير التقدم الجراحي ومقارنته بالنتيجة التجميلية المخطط لها9.

بشكل عام، يوضح هذا البروتوكول سير عمل قابل للتكرار لدمج الواقع المعزز (AR) في جراحة تجميل الأنف لتسهيل التصور أثناء الجراحة والمقارنة بين التخطيط قبل الجراحة والمجال الجراحي. وتدعم هذه الملاحظات جدوى دمج نظام تصور قائم على شاشة العرض المثبتة على الرأس (HMD) في سير عمل جراحة تجميل الأنف. تصف الدراسة الحالية بروتوكولاً تقنياً وسير عمل لإثبات الجدوى بدلاً من تقييم الفعالية السريرية؛ ومع ذلك، فإن البحث في مقاييس النتائج الموضوعية المرتبطة بسير العمل هذا جارٍ حالياً.

تصف هذه المخطوطة بروتوكولًا لدمج الواقع المعزز (AR) في سير عمل تجميل الأنف. تتوفر البيانات التي تدعم جدوى سير العمل الموصوف في: https://doi.org/10.1177/26893614261430605.

المناقشة

أظهرت دراسة سابقة جدوى استخدام الواقع المعزز (AR) أثناء عمليات تجميل الأنف، ووجدت أن تقنية الواقع المعزز كانت سهلة الدمج، ولم تتطلب سوى وقت إضافي بسيط أثناء الجراحة، كما قللت من العبء المعرفي على الجراح9. كما أفادت التقارير بأن الواقع المعزز يعزز الفهم التشريحي11 ويقلل من وقت الجراحة12 في التطبيقات الجراحية. وفي عمليات تجميل الأنف، ركزت دراسات الواقع المعزز على إمكانات هذه التقنية في المساعدة في التخطيط لما قبل الجراحة، وتعزيز الدقة الجراحية، وتحسين رضا المرضى7,8,9,10. ويوسع البروتوكول الحالي نطاق الأبحاث السابقة من خلال وصف سير عمل بديل يعتمد على شاشة العرض المثبتة على الرأس (HMD)، والذي يمكن دمجه في عمليات تجميل الأنف لدعم التصوير البصري أثناء الجراحة.

يقترح هذا البروتوكول استخدام صور ثلاثية الأبعاد خاصة بالمريض، سواء كانت صوراً ما قبل الجراحية أو صوراً معدلة للأهداف التجميلية، كمرجعيات بصرية هولوغرافية أثناء الجراحة. يمكن لتقنية الواقع المعزز (AR) الحالية أن تكمل الصور المرجعية ثنائية الأبعاد التقليدية من خلال توفير منظورات ثلاثية الأبعاد إضافية قد تساعد في اتخاذ القرارات الجراحية أثناء العملية. قد يكون هذا النهج مفيداً في جراحة تجميل وترميم الوجه، حيث يكون الفهم المكاني للتشريح الخاص بالمريض أمراً بالغ الأهمية أثناء الإجراءات التجميلية والترميمية.

يجب ملاحظة عدة قيود. يتمثل القيد الرئيسي للمستخدم في أن استخدام جهاز HMD أثناء الجراحة يتطلب وجود أفراد إضافيين إذا رغب الجراح في الحفاظ على التعقيم أو البقاء بزي التعقيم أثناء العملية؛ إذ يجب أن يظل مساعد في غرفة العمليات أو بالقرب منها للمساعدة في ارتداء جهاز HMD ونزعه. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذا الجهاز المحدد من HMD أثقل من الأجهزة الأخرى، ويتطلب مصدر الطاقة الخارجي الموصول بسلك أن يرتدي الجراح ملابس جراحية تحتوي على جيوب أو أن يقوم مساعد بحمل حزمة البطارية أثناء استخدام HMD. كما أن تكلفة المواد الخاصة بمعدات AR مرتفعة؛ حيث يبدأ سعر أحدث طراز من جهاز HMD المستخدم في هذا البروتوكول من 3699$ USD13، بينما تبلغ تكلفة نظام التقاط الصور ثلاثي الأبعاد حوالي 25,000$.

تتعلق القيود الإضافية بالتفسير الجراحي للصور المرجعية الهولوغرافية أثناء العملية. حيث يقوم الجراح بتغيير حجم الهولوغرامات وإعادة تموضعها وتدويرها يدويًا، ولا يصف البروتوكول الحالي التسجيل الآلي، أو التتبع، أو مطابقة السطح، أو المحاذاة القائمة على المعالم، أو التثبيت الخاص بالمريض. ومع ذلك، قد لا تكون هذه الميزات ضرورية لأهداف تجميل الأنف. ومن الناحية التقنية، يعمل النظام الحالي كشاشة مرجعية ثلاثية الأبعاد قابلة للارتداء بدلاً من كونه نظام واقع معزز (AR) مزود بتسجيل آلي. وتسمح المناولة اليدوية للجراح بوضع الهولوغرامات مباشرة فوق أنف المريض أو بجواره كمرجع بصري قابل للتعديل. وقد يكون التموضع المتتبع أو المثبت للهولوغرامات غير مفيد إما من خلال حجب المجال الجراحي كطبقة ثابتة أو منع المقارنة المباشرة عند تثبيته بجوار المجال الجراحي. كما قد تؤثر الوذمة أثناء العملية، وتشوه الأنسجة الرخوة، والشق الجراحي، ومعالجة الأنسجة، والشد، والتعريض الجراحي، والتورم التدريجي على المقارنة بين التشريح التشريحي للمريض أثناء العملية والنماذج الهولوغرافية قبل العملية أو المعدلة. وبينما قد تغير هذه العوامل تفسير الصور المرجعية الهولوغرافية، فإنها تظهر أيضًا عند استخدام الصور المرجعية التقليدية ثنائية الأبعاد. ويجب أن يكون الجراحون المتمرسون قادرين على التعرف على هذه المتغيرات ومراعاتها بغض النظر عن أبعاد الصورة المرجعية. وقد تشمل النهج الأخرى لدراسة سير العمل هذا المقارنة مع الصور المرجعية التقليدية ثنائية الأبعاد، أو استخدام نظارات عرض الرأس (HMDs) بديلة، أو تقييم أنظمة التراكب المسجلة، أو تقييم طرق التثبيت الخاصة بالمريض، أو المقارنة الكمية للنتائج الجمالية المخطط لها وبعد العملية. تقدم هذه المخطوطة بروتوكولاً للجدوى التقنية، والتحقق الكمي جارٍ حالياً. وبينما يمكن للصور الهولوغرافية ثلاثية الأبعاد أن تعزز التصور أثناء العملية للأهداف التجميلية في تجميل الأنف، فإنها، ومثلها مثل الصور التقليدية، مخصصة فقط كمادة مرجعية. ويبقى اتخاذ القرار الجراحي في النهاية وفقاً لتقدير الجراح. ويجب على مستخدمي هذا البروتوكول الحفاظ على التعقيم ومنح الأولوية لسلامة المريض. وعند استخدامه بشكل مناسب، يجب أن يشكل النظام الحد الأدنى من المخاطر على المجال الجراحي والمريض. ونظراً للطبيعة التجريبية لهذا البروتوكول، يجب تقديم المشورة لكل مريض بشأن مخاطر وفوائد هذه التقنية، والحصول على موافقة مستنيرة قبل استخدام نظارات عرض الرأس (HMD) أثناء العملية.

بينما تظل هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث للتحقق من هذه النتائج، قد تكون لتقنية AR تطبيقات محتملة في جراحة تجميل وإعادة بناء الوجه من خلال تحسين الوصول إلى الصور المرجعية ثلاثية الأبعاد الخاصة بالمريض أثناء عمليات تجميل الأنف. وقد يؤدي التوسع في اعتماد تقنية AR إلى تحديد تطبيقات إضافية في جراحة تجميل وإعادة بناء الوجه. ومن الضروري إجراء دراسات مستقبلية متعددة المؤسسات لتقييم النتائج الموضوعية مثل وقت العملية، والدقة، والنتائج الجمالية، وسلامة المرضى، وكفاءة سير العمل لمزيد من التحقق من صحة هذا النهج.

الإفصاحات

يصرح المؤلفون بعدم وجود تعارض في المصالح.

شكر وتقدير

تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (NIH)، والمعهد الوطني للصمم واضطرابات التواصل الأخرى (R25DC020728)، وجائزة تطوير المسيرة المهنية K08 من المعهد الوطني للسرطان (NCI) (5K08CA293255-02). يود المؤلفون تقديم الشكر لـ Shreeya Bahethi لمساهماتها في إنتاج الفيديو.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
وحدة تحليل ثلاثي الأبعادCanfield Scientific Inc.نظرًا لعدم وجود نص مصدر، يرجى تقديم النص المراد ترجمته.برنامج VECTRA 3D Analysis Module المستخدم لتصدير ملفات الصور ثلاثية الأبعاد. RRID: N/A
وحدة التقاط ثلاثية الأبعادCanfield Scientific Inc.نظرًا لعدم توفر نص مصدر للترجمة، يرجى تزويدنا بالنص الذي ترغب في ترجمته من الإنجليزية إلى العربية وفقًا للمعايير العلمية والأكاديمية المذكورة.برنامج VECTRA Capture Module المستخدم في الحصول على صور ثلاثية الأبعاد للوجه. RRID: N/A
نظام التصوير ثلاثي الأبعاد للوجهCanfield Scientific Inc.نظرًا لعدم وجود نص مصدر مقدم للترجمة، يرجى تزويدنا بالمحتوى العلمي المطلوب ترجمته من اللغة الإنجليزية إلى اللغة العربية، وسنقوم بمعالجته وفقًا للمعايير المهنية والأكاديمية المحددة.نظام التصوير ثلاثي الأبعاد VECTRA M3 المستخدم لالتقاط صور الوجه. RRID: N/A
محطة عمل حاسوبيةDell Inc.W31C003محطة عمل تُستخدم مع نظام تصوير الوجه ثلاثي الأبعاد. الحد الأدنى من المتطلبات: Windows 11 (64-bit)، ومعالج Intel Core i7 أو أعلى، ≥ذاكرة وصول عشوائي (RAM) بسعة 16 جيجابايت، وبطاقة رسوميات NVIDIA متوافقة مع ≥ذاكرة رسوميات بسعة 4 جيجابايت، ومنفذان USB 2.0. تم تهيئتها وتوريدها من قبل شركة Canfield Scientific Inc.
برمجيات التصميم بمساعدة الحاسوبAutodesk Inc.نظرًا لعدم توفر نص مصدر للترجمة، يرجى تزويدي بالمحتوى العلمي المراد ترجمته من اللغة الإنجليزية إلى اللغة العربية، وسأقوم بتنفيذه وفقًا للمعايير المهنية والأكاديمية المحددة.استُخدم برنامج Meshmixer لإصلاح ملفات النماذج ثلاثية الأبعاد قبل تحويلها. RRID: SCR_015736
برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (قديمة)شركة مايكروسوفت (Microsoft Corporation)نظرًا لعدم وجود نص مصدر، يرجى تزويدي بالمحتوى الذي ترغب في ترجمته.برنامج Microsoft 3D Builder المستخدم لإصلاح ملفات النماذج ثلاثية الأبعاد (مهجور؛ بديل اختياري).
برنامج تحويل ملامح الوجهCanfield Scientific Inc.نظرًا لعدم وجود نص مصدر مقدم للترجمة، يرجى تزويدي بالمحتوى العلمي المطلوب ترجمته من اللغة الإنجليزية إلى اللغة العربية، وسأقوم بتنفيذه وفقًا للمعايير المهنية والأكاديمية المحددة.برنامج Face Sculptor المستخدم لإنشاء المحاكاة التجميلية المطلوبة للتخطيط الجراحي. معرف RRID: غير متاح
شاشة عرض مثبتة على الرأسApple Inc.لم يتم توفير نص للمراجعة. يرجى تزويدي بالنص الإنجليزي المراد ترجمته.سماعة Apple Vision Pro (M2) للواقع المختلط المستخدمة للتصور أثناء العملية الجراحية. RRID: N/A
منصة إدارة الصور المجسمة (الهولوغرام)أبوقلار ميديكال (ApoQlar Medical)نظرًا لعدم وجود نص مصدر، يرجى تقديم النص الإنجليزي المراد ترجمته لكي أتمكن من صياغته باللغة العربية الأكاديمية المتخصصة وفقًا للمعايير المطلوبة.تطبيق HoloMedicine Online Preview المستخدم لرفع النماذج الهولوغرافية وإدارتها قبل التصوير المرئي. RRID: N/A
تطبيق عرض الهولوغرامApoQlar Medicalلم يتم توفير نص لترجمته. يرجى تزويدي بالنص الإنجليزي المطلوب تحويله إلى اللغة العربية.تطبيق VSI HoloMedicine Preview المستخدم لتصور النماذج الهولوغرامية داخل شاشة العرض المثبتة على الرأس. RRID: N/A
برمجيات نمذجة ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدرفريق تطوير بلندر (Blender)الإصدار 4.4استُخدم برنامج Blender لتحويل النماذج ثلاثية الأبعاد إلى صيغة .glb وتقليل عدد مضلعات المشبكة (mesh decimation). RRID: SCR_008606

المراجع

  1. Kim CH, Most SP. Photography and photodocumentation for the rhinoplasty patient. Clin Plast Surg. 2022;49(1):13-22.
  2. Weissler JM, et al. The evolution of photography and three-dimensional imaging in plastic surgery. Plast Reconstr Surg. 2017;139(3):761.
  3. Yao J, et al. Augmented reality technology could be an alternative method to treat craniomaxillofacial foreign bodies: A comparative study between augmented reality technology and navigation technology. J Oral Maxillofac Surg. 2020;78(4):578-587.
  4. Chen G, et al. The preliminary application of augmented reality in unilateral orbitozygomatic maxillary complex fractures treatment. J Craniofac Surg. 2020;31(2):542-548.
  5. Liu K, et al. Augmented reality navigation method for recontouring surgery of craniofacial fibrous dysplasia. Sci Rep. 2021;11(1):10043.
  6. Nuri T, Mitsuno D, Otsuki Y, Ueda K. Augmented reality technology for the positioning of the auricle in the treatment of microtia. Plast Reconstr Surg Glob Open. 2020;8(2):e2626.
  7. Autelitano M, et al. Augmented reality for rhinoplasty: 3D scanning and projected AR for intraoperative planning validation. Healthc Technol Lett. 2025;12(1):e12116. doi:10.1049/htl2.12116.
  8. Heydari MS, Kolivand M, Al-Azzawi M, Kolivand H. Intelligent augmented reality application for personalised rhinoplasty using machine learning. Intell Robot. 2025;5(2):355-377. doi:10.20517/ir.2025.18.
  9. Barna AJ, et al. Use of augmented reality technology in cosmetic rhinoplasty: A feasibility study. Facial Plast Surg Aesthet Med. 2026. doi:10.1177/26893614261430605.
  10. Huang C, et al. The combined application of augmented reality and guide template technology in the treatment of nasal deformities. J Craniofac Surg. 2021;32(7):2431-2434. doi:10.1097/SCS.0000000000007522.
  11. Rose AS, Kim H, Fuchs H, Frahm JM. Development of augmented reality applications in otolaryngology-head and neck surgery. Laryngoscope. 2019;129(S3):S1-S11.
  12. Pérez-Pachón L, et al. Image overlay surgery based on augmented reality: A systematic review. Adv Exp Med Biol. 2020;8:175-195.
  13. Apple Inc. Buy Apple Vision Pro. Apple. Available at: https://www.apple.com/apple-vision-pro/. Accessed July 18, 2026.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

التصوير ثلاثي الأبعاد للوجهسير العمل الجراحيالنماذج الهولوغرافيةشاشة الواقع المختلطالتصوير المرئي أثناء الجراحةالتخطيط قبل الجراحةاتخاذ القرار الجراحيتشريح الأنف

تم نشر هذه المقالة

الفيديو قريباً

تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.