Posizionamento della vite peduncolare utilizzando un display montato sulla testa a realtà aumentata in un modello suino

In questo protocollo, forniamo una guida dettagliata sull'integrazione della realtà aumentata nel flusso di lavoro di sostituzione della vite peduncolare minimamente invasiva in un modello di cadavere di maiale. Poiché la realtà aumentata è ancora una tecnologia relativamente nuova in chirurgia, è importante fornire ai chirurghi una guida adeguata sul suo utilizzo durante l'intervento chirurgico. In questa configurazione di studio, utilizziamo una configurazione di navigazione convenzionale con l'aggiunta di un visore di realtà aumentata per fornire informazioni di navigazione direttamente nel campo chirurgico.

In questo modo si evita la necessità di suddividere l'attenzione tra il campo operatorio e un display di navigazione separato. Per iniziare, acquisisci due scatti in 2D del campione di cadavere suino preparato per l'intervento chirurgico. Utilizzando lo scanner CBCT Loop-X, identificare i livelli vertebrali di interesse mediante fluoroscopia.

Per eseguire la scansione fluoroscopica, utilizzare la tavoletta di controllo wireless dello scanner CBCT per spostare lo scanner nella posizione desiderata e contrassegnare la posizione sulla pelle. Allontanare lo scanner CBCT dal campo operatorio. Quindi, indossa lo zaino per il display montato sulla testa o l'HMD.

Esporre il processo spinoso e collegare un morsetto di riferimento di navigazione radiotrasparente a un processo spinoso nell'area di interesse. Utilizzare l'apposito cacciavite per fissare il clamp. Ora, esegui una scansione anteriore, posteriore e laterale con il Loop-X.

Utilizzare le scansioni 2D per definire l'area di interesse per la scansione 3D. Quindi, eseguire una scansione CBCT e trasferire la scansione sulla piattaforma di navigazione. Utilizzare il puntatore spinale e le viste di navigazione in linea ricostruite per verificare l'accuratezza della registrazione del paziente sui punti di riferimento anatomici.

Per calibrare una guida di perforazione navigata e un cacciavite sul sistema di navigazione, selezionare lo strumento nel software di configurazione dello strumento per la colonna vertebrale e il trauma Brainlab. Presentare lo strumento reale alla telecamera del sistema di navigazione insieme a un dispositivo di calibrazione. Quindi, equipaggia il chirurgo con un auricolare Magic Leap e assicurati che ogni chirurgo sia dotato di un HMD in modo accurato.

Per stabilire la comunicazione tra l'HMD e il software di navigazione Spine and Trauma, scansionare il codice QR visualizzato sullo schermo della piattaforma di navigazione. L'applicazione di realtà mista corrispondente inizierà a essere eseguita nell'HMD e avvierà il trasferimento dei dati verso di esso. Per eseguire l'allineamento della realtà mista, esaminare la matrice di riferimento del dorso tramite l'HMD per alcuni secondi.

Attendere che un modello 3D della colonna vertebrale venga accuratamente aumentato sul campione nell'HMD. Oltre alla sovrapposizione 3D, esaminare le viste di navigazione 2D e un secondo modello 3D sopra le viste di navigazione 2D. Selezionare la modalità Screw Planning nel software di navigazione Spine and Trauma.

Regolare i parametri per la lunghezza, il diametro e l'offset della vite. Pianifica i percorsi delle viti peduncolari in base al modello aumentato registrato in 3D, allineandoli con l'anatomia della colonna vertebrale. Eseguire la messa a punto dei percorsi delle viti sul touchscreen della piattaforma di navigazione.

Quindi, segna piccole incisioni cutanee con il bisturi per un accesso peduncolare minimamente invasivo in base al modello 3D sovrapposto visibile attraverso l'HMD. Dopo aver sezionato i tessuti molli, posizionare e allineare la guida di perforazione navigata al percorso pianificato. Utilizzando un trapano elettrico con punta da trapano da 4.5 millimetri, forare il peduncolo.

Eseguire una seconda CBCT per acquisire le ricostruzioni delle vertebre perforate per l'analisi di accuratezza. Assicurarsi che il canale perforato nelle vertebre sia chiaramente visibile prima di utilizzarlo per le successive analisi di accuratezza. Le scansioni CBCT postoperatorie sono state utilizzate per valutare il tempo per incannulamento e l'accuratezza clinica e tecnica.

Il tempo medio di inserimento per incannulamento è stato di 141 più o meno 71 secondi. Tutte le 33 incannulazioni sono state considerate clinicamente accurate secondo la scala di valutazione di Gertzbein. Per le 33 cannulazioni peduncolari eseguite, la precisione tecnica è stata di 1,0 più o meno 0,5 millimetri nel punto di ingresso.

E 0,8 più o meno 0,1 millimetri sul fondo del canale di perforazione. La deviazione angolare era di 1,5 più o meno 0,6 gradi. Nel nostro studio, l'utilizzo della realtà aumentata presentata su un dispositivo montato sulla testa fornisce un'elevata precisione clinica della perforazione dei peduncoli in questo modello di cadavere di maiale.

Il nostro studio fornisce una guida passo passo per facilitare l'integrazione della realtà aumentata nel flusso di lavoro chirurgico.