Placement de vis pédiculaires à l’aide d’un visiocasque en réalité augmentée dans un modèle porcin

Dans ce protocole, nous fournissons un guide détaillé sur l’intégration de la réalité augmentée dans votre flux de travail de remplacement de vis pédiculaires mini-invasive dans un modèle de cadavre de porc. La réalité augmentée étant encore une technologie relativement nouvelle en chirurgie, il est utile de fournir aux chirurgiens des conseils appropriés sur son utilisation pendant la chirurgie. Dans cette configuration d’étude, nous utilisons une configuration de navigation conventionnelle avec l’ajout d’un casque de réalité augmentée pour fournir des informations de navigation directement dans le domaine chirurgical.

Cela évite d’avoir à diviser l’attention entre le champ opératoire et un écran de navigation séparé. Pour commencer, obtenez deux photos en 2D du spécimen de cadavre porcin préparé pour la chirurgie. À l’aide du scanner CBCT Loop-X, identifiez les niveaux vertébraux d’intérêt par fluoroscopie.

Pour effectuer la fluoroscopie, utilisez la tablette de contrôle sans fil du scanner CBCT pour déplacer le scanner dans la position souhaitée et marquer la position sur la peau. Éloignez le scanner CBCT du champ opératoire. Ensuite, portez le sac à dos pour l’écran monté sur la tête ou le HMD.

Exposez l’apophyse épineuse et fixez une pince de référence de navigation radiotransparente à une apophyse épineuse dans la zone d’intérêt. Utilisez le tournevis dédié pour fixer la pince. Maintenant, effectuez un balayage antérieur, postérieur et latéral avec le Loop-X.

Utilisez les numérisations 2D pour définir la région d’intérêt pour la numérisation 3D. Ensuite, effectuez un scan CBCT et transférez le scan sur la plateforme de navigation. Utilisez le pointeur de la colonne vertébrale et les vues de navigation en ligne reconstruites pour vérifier l’exactitude de l’enregistrement du patient sur les repères anatomiques.

Pour calibrer un guide de perçage navigué et un tournevis sur le système de navigation, sélectionnez l’instrument dans le logiciel de configuration de l’instrument de colonne vertébrale et de traumatologie Brainlab. Présentez le véritable instrument à la caméra du système de navigation avec un dispositif d’étalonnage. Ensuite, équipez le chirurgien d’un casque Magic Leap et assurez-vous que chaque chirurgien est équipé d’un HMD avec précision.

Pour établir la communication entre le HMD et le logiciel de navigation de la colonne vertébrale et des traumatismes, scannez le code QR affiché sur l’écran de la plateforme de navigation. L’application de réalité mixte correspondante commencera à s’exécuter sur le HMD et lancera le transfert de données vers celui-ci. Pour effectuer l’alignement de réalité mixte, examinez le réseau de référence de la colonne vertébrale via le casque pendant quelques secondes.

Attendez qu’un modèle 3D de la colonne vertébrale soit augmenté avec précision sur le spécimen dans le HMD. En plus de la superposition 3D, examinez les vues de navigation 2D et un deuxième modèle 3D au-dessus des vues de navigation 2D. Sélectionnez le mode Planification des vis dans le logiciel de navigation de la colonne vertébrale et des traumatismes.

Ajustez les paramètres de longueur, de diamètre et de décalage de la vis. Planifiez les trajectoires des vis pédiculaires en fonction du modèle augmenté enregistré en 3D, en les alignant sur l’anatomie de la colonne vertébrale. Effectuez un réglage fin des trajectoires de vis sur l’écran tactile de la plate-forme de navigation.

Ensuite, marquez de petites incisions cutanées avec le scalpel pour un accès pédiculaire peu invasif basé sur le modèle 3D superposé visible à travers le HMD. Après avoir disséqué les tissus mous, positionnez et alignez le guide de forage navigué sur la trajectoire prévue. À l’aide d’une perceuse électrique avec un foret de 4,5 millimètres, percez le pédicule.

Effectuez un deuxième CBCT pour acquérir des reconstructions des vertèbres percées pour l’analyse de précision. Assurez-vous que le canal percé dans les vertèbres est clairement visible avant de l’utiliser pour des analyses de précision ultérieures. Les scanners CBCT postopératoires ont été utilisés pour évaluer le temps par canulation et la précision clinique et technique.

Le temps moyen d’insertion par canulation était de 141 plus ou moins 71 secondes. Les 33 canulations ont été considérées comme cliniquement précises selon l’échelle de classification de Gertzbein. Pour les 33 canulations pédiculaires effectuées, la précision technique était de 1,0 plus ou moins 0,5 millimètre au point d’entrée.

Et 0,8 plus ou moins 0,1 millimètre au fond du canal de forage. L’écart angulaire était de 1,5 plus ou moins 0,6 degré. Dans notre étude, l’utilisation de la réalité augmentée présentée sur un dispositif monté sur la tête fournit une grande précision clinique du forage des pédicules dans ce modèle de cadavre de porc.

Notre étude fournit un guide étape par étape pour faciliter l’intégration de la réalité augmentée dans le flux de travail chirurgical.