증강 현실 탐색 유도 대퇴골 머리의 골괴사에 대한 코어 감압

Summary

증강 현실 기술은 대퇴골 머리의 골괴사에 대한 핵심 감압에 적용되어이 수술 절차의 실시간 시각화를 실현했습니다. 이 방법은 코어 감압의 안전성과 정밀도를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

Abstract

대퇴골 두부의 골괴사 (ONFH)는 젊은 및 중년 환자에서 흔히 발생하는 관절 질환으로, 삶과 업무에 심각한 부담을줍니다. 초기 단계 ONFH의 경우, 코어 감압 수술은 고전적이고 효과적인 고관절 보존 요법입니다. Kirschner 와이어를 사용한 전통적인 코어 감압 절차에는 X 선 노출, 반복적 인 펑크 검증 및 정상 뼈 조직의 손상과 같은 많은 문제가 여전히 있습니다. 펑크 프로세스의 실명과 실시간 시각화를 제공 할 수 없다는 것은 이러한 문제의 중요한 이유입니다.

이 절차를 최적화하기 위해 우리 팀은 증강 현실 (AR) 기술을 기반으로 수술 중 내비게이션 시스템을 개발했습니다. 이 수술 시스템은 수술 영역의 해부학을 직관적으로 표시하고 수술 전 이미지와 가상 바늘을 수술 중 비디오로 실시간으로 렌더링 할 수 있습니다. 내비게이션 시스템의 가이드를 통해 외과의는 Kirschner 와이어를 표적 병변 영역에 정확하게 삽입하고 부수적 인 손상을 최소화 할 수 있습니다. 우리는이 시스템으로 핵심 감압 수술의 10 사례를 실시했습니다. 위치 지정 및 형광 검사의 효율성은 전통적인 절차에 비해 크게 향상되었으며 펑크의 정확성도 보장됩니다.

Introduction

대퇴골 두부의 골괴사 (ONFH)는 젊은 성인에서 발생하는 일반적인 비활성화 질환입니다¹. 임상적으로, 치료 전략을 결정하기 위해서는 X선, CT 및 MRI를 기반으로 ONFH의 스테이징을 결정할 필요가 있습니다 (그림 1). 초기 단계 ONFH의 경우, 고관절 보존 요법이 일반적으로 채택됩니다². 코어 감압 (CD) 수술은 ONFH에서 가장 자주 사용되는 고관절 보존 방법 중 하나입니다. 초기 단계 ONFH를 치료하는데 있어서 골 이식술의 유무에 관계없이 코어 감압의 특정 치료 효과가 보고되었으며, 이는 장시간 동안 후속적인 총 고관절성형술(THA)을 회피하거나 지연시킬 수 있다^3,4,5. 그러나, 골 이식술의 유무에 관계없이 CD의 성공률은 이전 연구들 사이에서 64%에서 95%^로 다르게 보고되었다 ^6,7,8,9

Protocol

이 연구는 중국 - 일본 우정 병원 윤리위원회 (승인 번호 : 2021-12-K04)의 승인을 받았습니다. 다음의 모든 단계는 환자 및 외과의에 대한 부상을 피하기 위해 표준화된 절차에 따라 수행되었다. 이 연구를 위해 정보에 입각한 환자 동의를 얻었다. 외과 의사는 부정확 한 탐색 또는 기타 예기치 않은 상황의 경우 전통적인 방식으로 수술을 수행 할 수 있도록 기존의 핵심 감압 절차에 숙련되어야합니다.

1. 수술 전 진단 및 ONFH의 등급 매기기

1. ONFH의 임상 증상을 가진 환자를 확인; 사타구니 부위의 지속적 또는 간헐적 통증과 같은 전형적인 증상과 동측성 엉덩이 또는 무릎 방사 통증. 신체 검사는 사타구니 부위의 깊은 부드러움, 패트릭의 징후, 내부 회전 및 납치의 제한된 엉덩이 움직임 또는 X 선, CT 및 MRI를 사용하여 측정 된 대퇴골 머리의 괴사 변화를 보여주었습니다.
2. 협회 연구 순환 골수 (ARCO) 스테이징에 따르면, 환자의 X 선, CT 및 엉덩이의 MRI를 검토하고 ONFH의 스테이징을 결정합니다. 두 명의 의사가이 작업을 독립적으로 수행합니다. 의견 불일치가 발생하면 세 번째 전문가에게 최종 결정을 내리도록 요청하십시오.
3. 설문지를 사용....

Results

작동 특성
외과 내비게이션 시스템은 아홉 명의 환자의 엉덩이 10 개에 지속적으로 적용되었습니다. 수술의 평균 총 위치 결정 시간은 10.1 분 (중앙값 9.5 분, 범위 8.0-14.0 분)이었다. 평균 C-ARM 형광 내시경은 5.5배였다(중앙값 5.5배, 범위 4-8배). 펑크 정확도의 평균 오차는 1.61mm(중앙값 1.2mm, 범위 -5.76-19.73mm; 표 1). 결과는 포지셔닝 시간과 형광 검사 시간이 전통적인 절차에 비해 분명히 단축되었음을 보여줍니다.

임상 결과 평가
등록 된 아홉 명의 환자는 남성 일곱 명과 여성 두 명으로 구성되었으며 평균 연령은 41.6 세± 10.0 세입니다. 평균 BMI는 23.93 ± 3.08 kg /^m2이었다. 엉덩이 평가의 경우, 두 개의 엉덩이가 ARCO I 단계에 있었고, 네 개의 엉덩이가 ARCO IIA .......

Discussion

THA는 최근 몇 년 동안 급속히 발전하여 ONFH의 효과적인 궁극적 인 방법이되었지만 고관절 보존 요법은 초기 단계 ONFH^18,19 치료에 여전히 중요한 역할을합니다. CD는 고관절 통증을 풀어주고 대퇴골 머리 붕괴⁽²⁰)의 발달을 지연시킬 수있는 기본적이고 효과적인 고관절 보존 수술입니다. 초점 괴사의 펑크 위치는 수술의 성공 또는 실패를 결정하기 때문에 CD의 중요한 절차입니다. 그러나, 전통적인 펑크 포지셔닝 방법은 여전히 반복적인 펑크, 형광 검사에 대한 노출의 증가, 및 작동 시간^증가(10,11)로 이어질 수 있는 사각지대를 여전히 포함하고 ^있다. 많은 학자들은 또한 3D 프린팅, 엉덩이 관절 내시경의 조합 및 로봇 보조 내비게이션 시스템

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
AR 보조 정형 외과 수술 시스템	자체 개발	없음	정형 외과 수술을 위해 AR을 구현하는 운영 소프트웨어
깊이 카메라	스테레오 랩	ZED 깊이 카메라 (ZED mini)	비디오를 촬영하고 워크 스테이션으로 다시 보냅니다.
이미지 처리 소프트웨어	Adobe Systems Incorporated	Adobe Photoshop CS6	이미지 처리 소프트웨어
적외선 포지셔닝 장치	Northern Digital Inc.	NDI Polaris Spectra 광학 추적 장치	수술 부위의 추적 마커.
펑크 장치	Stryker	Stryker System 7, 무선 드라이버 및 Sabo	: 괴사 부위에 kirschner 와이어를 삽입합니다.