Augmented Reality Navigationsgesteuerte Kerndekompression bei Osteonekrose des Oberschenkelkopfes

Unser System kann die Erfolgsquote und die Effizienz in der Kerndekompressionschirurgie bei Femurkopfnekrose verbessern. Es reduziert auch die intraoperative Positionierungszeit und die Fluoroskopquelle erheblich. Mit der VR-Technologie können wir den Punktionsprozess nutzen, die Schwierigkeit der Operation reduzieren und dem Patienten weniger zusätzlichen Schaden zufügen als herkömmliche chirurgische Ergebnisse.

Das System kann auf andere orthopädische Chirurgie mit Punktionsverfahren erweitert werden. Es wurde verwendet, um ein perkutanes endoskopisches transforaminales Diskektomieverfahren zu erhalten. Dieses System wurde speziell für die frühe Osteonekrose des Hüftkopfes entwickelt, da die traditionelle Operation nicht präzise genug ist und dem Patienten mehr sekundäre Schäden wie normale Gewebeschäden oder übermäßige Bestrahlung zufügen kann.

Das Protokoll sollte und die Operation sorgfältig beobachtet werden, um die Prinzipien und die Schritte des Systems zu verstehen, um die Risikoanzeige zu minimieren. Und die technischen Punkte der Kerndekompression des Hüftkopfes werden sich als hilfreich für eine erfolgreiche Exkursion erweisen. Beginnen Sie mit der Unterteilung des geplanten chirurgischen Frontalbereichs in obere und untere Ebenen.

Diese räumlichen Informationen werden automatisch in das Softwaresystem eingegeben. Weisen Sie jede Ebene mit 10 übereinstimmenden Punkten zu und teilen Sie sie in drei gleiche Teile auf, wobei zwei Teile jeweils drei Punkte und der verbleibende Teil vier Punkte haben. Bitten Sie den Assistenten, den nichtinvasiven Markierungsrahmen für die Körperoberfläche entsprechend den Punkten zu platzieren.

Wenn Sie fertig sind, klicken Sie auf Match. Das spezielle Bild des Systems für die Registrierung wird automatisch auf den Markierungsrahmen übertragen. Bewegen Sie das Punktionsgerät zufällig im Operationsbereich, um den übereinstimmenden Grad der virtuellen Nadel und der Tracking-Verzögerung zu erkennen.

Bitten Sie den Patienten im Operationssaal, sich in Rückenlage hinzulegen und die untere Extremität der betroffenen Seite zu fixieren. Bereiten Sie die Operationsstelle mit Jod und 75% Alkohol vor. Bewegen Sie das C-Bogen-Fluoroskop an die Seite des Operationstisches und positionieren Sie die Quelle über dem Hüftgelenk.

Richten Sie die Quelle mit der Tiefenkamera aus und zeichnen Sie die Position des OP-Tisches als Position eins auf. Klicken Sie im AR-gestützten orthopädischen Chirurgiesystem auf das vordere Röntgenbild der Datei und wählen Sie das Bild eins aus. Das System identifiziert automatisch den Markierungsrahmen und überlagert dieses Bild mit dem Hüftgelenk im Operationsvideo.

Planen Sie mit der AR-Anzeige des Röntgenbildes und basierend auf dem Echtzeitvideo den Einstichpfad. Stellen Sie sich auf die betroffene Seite, um den Eingriff durchzuführen, halten Sie die Einstichvorrichtung und bestimmen Sie den besten Einfügewinkel. Markieren Sie die Einführstelle auf der Hautoberfläche, geleitet vom virtuellen Kirschnerdraht und dem Röntgenbild des Hüftgelenks im Operationsvideo.

Durchbohren Sie mit einem Kirschnerdraht die Einführstelle. Beobachten Sie die Einfügetiefe und den Einfügewinkel im Video und passen Sie ihn rechtzeitig an. Wenn die virtuelle Nadel den Zielbereich der Nekrose erreicht hat, stoppen Sie den Punktionsprozess und behalten Sie den Screenshot als Bild zwei für die anschließende Bewertung der Punktionsgenauigkeit bei.

Ziehen Sie nach der Punktion den Bohrer heraus und lassen Sie die Kirschner-Drähte vorübergehend im Knochen zurück. Bewegen Sie den Operationstisch an Position eins für die zweite Durchleuchtung, um den tatsächlichen Durchstichzustand des Kirschner-Drahtes zu überprüfen. Nehmen Sie die Bilddatei auf.

Die Punktion ist erfolgreich, wenn die Position des Kirschner-Drahtes alle Anforderungen des Chirurgen erfüllt. Verwenden Sie dann die Lanzette, um die Haut um die Nadel zu schneiden und jede Ebene des Weichgewebes zu trennen, bis der Subtrochanterknochen bis zu einer Tiefe von etwa drei Zentimetern ausgesetzt ist. Bohren Sie mit einem fünf Millimeter Trephin in den nekrotischen Bereich entlang des Kirschnerdrahtes, um die nachfolgenden Operationen abzuschließen.

Nachdem Sie alle Verfahren abgeschlossen haben, schließen Sie die Haut mit drei Oh-Seidenfäden und bedecken Sie sie mit sterilem Verband. Das chirurgische Navigationssystem wurde bei fortlaufenden zehn Hüften von neun Patienten eingesetzt. Mit einer durchschnittlichen Gesamtpositionierungszeit von 10,1 Minuten während der Operation waren die mittleren C-Bogen-Fluoroskopien 5,5-mal.

Der mittlere Fehler der Punktionsgenauigkeit betrug 1,61 Millimeter. Nach den ausgewerteten Hüften befanden sich zwei Hüften im ARCO I-Stadium, vier Hüften im ARCO IIA-Stadium und vier im ARCO IIB-Stadium. Der mittlere präoperative VAS-Score betrug sechs und der mittlere postoperative Score 3,75.

Der durchschnittliche präoperative Harris-Score betrug 77,5 und der mittlere postoperative Score 85,5. Es wurden keine postoperativen Komplikationen wie Infektionen, Hämatome oder Nervenschäden gefunden. Es ist auch möglich, das Verfahren mit der dreidimensionalen Rekonstruktionstechnologie der CT zu kombinieren, so dass die Punktion aus einer dreidimensionalen Perspektive realisiert werden kann, was unsere zukünftige Arbeit ist.

Wir bieten eine innovative Idee, KI-Technologie und orthopädische Chirurgie zu kombinieren. Diese Idee kann auch genutzt werden, um die Präzision anderer orthopädischer Operationen in Zukunft zu verbessern.