방법 논문

미용 코 성형 워크플로우에 증강 현실을 통합하는 프로토콜

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DOI:

10.3791/71617

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2026년 9월 25일

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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

이 논문에서

요약

본 프로토콜은 수술 중 시각화를 개선하고 수술적 의사결정을 돕기 위해 증강 현실과 3차원 홀로그래픽 이미징을 미용 코 성형술 워크플로우에 통합하는 방법을 설명합니다.

초록

미용 코 성형술은 환자가 원하는 미적 결과를 달성하기 위해 수술 중 참조 이미지에 의존하는 경우가 많습니다. 그러나 이러한 이미지들은 일반적으로 2차원(2D) 형식으로 표시되는데, 이는 3차원(3D) 비강 해부학적 구조를 지나치게 단순화하며 외과의가 수술 부위에서 시선을 돌려야 한다는 단점이 있습니다. 증강 현실(AR) 기술은 환자 맞춤형 3D 홀로그램 이미지를 외과의의 시야에 투영하여 실시간 공간 시각화를 제공함으로써 이러한 한계를 해결할 수 있습니다. 본 논문은 3D 안면 영상 시스템과 헤드 마운트형 혼합 현실 디스플레이를 사용하여 미용 코 성형술 워크플로우에 AR을 통합하는 프로토콜을 설명합니다. 수술 전 3D 안면 영상을 획득하고, 환자와 협력하여 원하는 수술 결과를 나타내도록 변형(morphing)한 뒤, 이를 홀로그램 모델로 내보내 수술 중 수술 부위와 시각적으로 비교할 수 있도록 표시합니다. 이 프로토콜은 수술 워크플로우에 성공적으로 통합되어 외과의가 수술 전 계획 및 수술 중 평가 단계에서 실제 공간 내의 홀로그램 모델을 조작할 수 있게 하였습니다. 본 프로토콜은 미용 코 성형술에 AR을 도입하기 위한 재현 가능한 워크플로우를 제공하며, 수술 중 시각화를 개선하고 수술적 의사결정을 지원하며 수술 전 계획과 수술 중 해부학적 구조 간의 비교를 용이하게 할 수 있습니다.

서론

환자와의 수술 전 공유 의사결정은 미용 코 성형술의 핵심 요소이며, 시술에 대한 환자의 목표를 이해하는 동시에 잠재적인 미용적 결과를 시뮬레이션하는 과정을 포함합니다. 사진 시뮬레이션은 환자와 외과 의사 모두가 원하는 수술 결과를 시각화하고, 현실적으로 달성 가능한 범위를 소통하는 데 도움을 줍니다. 변형된 이미지는 수술 중에 자주 참조되지만, 이러한 참조 이미지는 일반적으로 종이에 인쇄되거나 컴퓨터 화면에 표시되는 2차원(2D) 형식으로 제공됩니다. 이러한 2D 형식은 코의 복잡한 3차원(3D) 해부학적 구조를 지나치게 단순화할 뿐만 아니라, 외과 의사가 수술 부위에서 주의를 돌려야 한다는 단점이 있습니다1,2.

증강 현실(AR) 기술은 렌더링된 3D 홀로그램 이미지를 외과의의 시야에 직접 투영하여 실시간 공간 시각화를 제공함으로써 이러한 한계점을 해결할 수 있습니다. AR은 컴퓨터 생성 이미지와 실제 환경을 결합하며, 안면 외상 재건3,4, 두개안면 외과 수술5, 그리고 소이증 재건술6 등의 안면 성형외과 영역에 적용되어 수술 중 시각화를 개선하고 수술 워크플로우를 원활하게 했습니다. 그러나 미용 코 성형술에서의 AR 적용은 여전히 제한적입니다. 안면 수술 및 코 성형술에서 AR 및 혼합 현실 기술의 최신 응용 사례를 설명하는 최근 연구들은 대부분 증례 보고나 소규모 증례 시리즈 형태입니다7,8,9,10.

이전 연구에서 본 연구진은 혼합 현실 헤드 마운트 디스플레이(Microsoft HoloLens 2; Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA)를 사용하여 카다버 표본에 대해 두 건의 AR 유도 코 성형술을 성공적으로 완료했습니다. 이후 6명의 환자를 대상으로 AR 유도 미용 코 성형술의 타당성을 확인하는 개념 증명 연구를 수행했습니다9. 본 프로토콜에서는 수술 중 홀로그램 가이드를 위한 시각화 플랫폼으로 헤드 마운트 혼합 현실 디스플레이(Apple Vision Pro; Apple Inc., Cupertino, CA, USA)를 사용합니다. 이후 본 장치는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)로 지칭합니다. 본 논문에서는 수술 중 시각화를 개선하고 수술 전 계획과 수술 중 해부학적 구조 간의 비교를 용이하게 하기 위해 AR을 미용 코 성형술 워크플로우에 통합하는 프로토콜을 제시합니다. 이 AR 시스템은 자동 등록 기능이 있는 AR 가이드 시스템이라기보다 시각적 참조 도구의 역할을 합니다. 본 프로토콜에 기술된 기술은 수술 계획과 수술 중 시각화 모두에 사용할 수 있습니다. 3D 홀로그램 이미지는 수술 중에 수동으로 위치를 재조정할 수 있어, 사용자가 AR 경험을 직접 맞춤 설정할 수 있습니다.

프로토콜

본 프로토콜은 Vanderbilt University Medical Center 기관 생명윤리위원회(IRB 승인 번호 #241657)의 가이드라인에 따라 Vanderbilt University Medical Center에서 수행되었습니다. 모든 참여자는 참여 전 서면 동의서를 제출하였으며, 여기에는 수술 전 및 변형된 3D 홀로그램 이미지의 투영을 돕기 위한 AR 기술의 수술 중 사용에 대한 동의가 포함되었습니다. 모든 환자 데이터는 비식별화 처리되었습니다. 환자들은 광사실적 렌더링 기능이 있는 3D 안면 이미징 시스템을 사용하여 표준 수술 전 평가 및 사진 촬영을 거쳤습니다. 선정 기준은 미용 코 성형술을 받는 18세 이상의 환자로 하였습니다.

1. 3D 사진 캡처

  1. 제조사의 지침에 따라 3D 안면 영상 시스템을 설치하고 보정합니다.
  2. 연결된 워크스테이션에서 영상 획득 소프트웨어를 실행합니다.
  3. 새 환자 기록을 생성하고 필요한 환자 식별 정보를 입력합니다.
  4. 안면 캡처 모드를 선택하여 새 3D 영상 획득 페이지를 엽니다.
  5. 환자가 상체를 곧게 세우고 앉아 머리가 프랑크푸르트 수평면(Frankfurt horizontal plane)에 맞추어 카메라를 향하도록 배치합니다(그림 1).
  6. 세 개의 카메라 뷰 모두에 표시되는 녹색 기준선 내에 환자의 눈이 최대한 밀접하게 위치하도록 조정합니다(그림 2).
  7. 3D 안면 영상을 캡처합니다.
  8. 획득한 영상이 렌더링 환경으로 자동 로드되었는지 확인합니다(그림 3).
  9. 영상을 저장하고, 이후에 생성될 모핑(morphed) 영상과 구분할 수 있도록 파일 이름을 변경합니다.

figure-protocol-1
그림 1: 3차원 안면 영상 시스템 구성. 수술 전 영상 획득에 사용된 3차원 안면 영상 시스템. 환자는 상체를 곧게 세워 앉아 카메라 시스템을 마주 보아야 하며, 영상 캡처 전 머리를 프랑크푸르트 수평면(Frankfurt horizontal plane)에 맞춰 정렬해야 한다. 여기를 클릭하여 이 그림의 확대 버전을 확인하십시오.

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그림 2: 3차원 영상 획득 중 환자 정렬. 영상 캡처 전 올바른 환자 배치를 보여주는 대표적인 정렬 인터페이스. 표준화된 3차원 안면 영상 획득을 위해 모든 카메라 뷰의 참조 가이드 내에 환자의 눈이 정렬되어야 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 3: 3차원 얼굴 렌더링 및 모핑 인터페이스. 수술 전 이미지 수정에 사용되는 대표적인 3차원 얼굴 렌더링 환경이다. 빨간색 원은 홀로그램 생성을 위해 3차원 모델을 내보내기 전, 원하는 미용적 결과를 시뮬레이션하는 데 사용되는 코성형 모핑 도구를 나타낸다. 여기를 클릭하여 이 그림의 더 큰 버전을 확인하십시오.

2. 이미지 모핑

  1. 렌더링 환경에서 코 성형 모핑 도구를 선택합니다(그림 3).
  2. 환자와 상담하여 원하는 미용적 결과가 나타나도록 이미지를 모핑합니다.
  3. 수정된 이미지를 고유한 이름의 새 파일로 저장합니다.
    참고: 안면 모핑 소프트웨어는 수술 계획을 위한 것이며, 생성된 모델은 이후 실험적인 3D 수술 중 시각화에 사용할 수 있습니다.

3. 3D 이미지 내보내기 및 파일 변환

  1. 이미지 내보내기
    1. 환자 홈 페이지에서 수술 전 기준 이미지를 선택합니다.
    2. 왼쪽 상단의 내보내기(Export) 아이콘을 선택하여 3D 분석 환경에서 이미지를 엽니다.
    3. 드롭다운 메뉴에서 파일(File)을 선택한 다음 내보내기(Export)를 선택합니다.
    4. 수술 전 3D 이미지를 .obj 파일로 내보냅니다.
      참고: 이미지를 내보내면 해당하는 .mtl 파일 1개와 .jpg 파일 3개(각 카메라 뷰당 1개)가 자동으로 생성되어 선택한 내보내기 위치에 저장됩니다.
    5. 형태가 변형된 미용 목표 이미지에 대해 내보내기 절차를 반복합니다.
      참고: 각 환자당 총 10개의 내보낸 파일이 있어야 합니다. 수술 전 모델용 파일 5개(.obj 1개, .mtl 1개, .jpg 파일 3개)와 변형된 미용 목표 모델용 파일 5개가 이에 해당합니다. 모든 파일은 환자의 고유 식별자가 포함된 폴더에 저장하십시오.
    6. 내보낸 각 3D 모델을 온라인 홀로그램 관리 플랫폼에 업로드하기 전에 .glb 형식으로 변환합니다.
      참고: 최종 .glb 파일 크기는 2 MB에서 10 MB 사이여야 합니다. 동일한 결과물을 생성하는 동등한 파일 변환 소프트웨어 또는 최신 소프트웨어 버전을 사용할 수 있습니다.
  2. .glb 형식 변환 및 파일 크기 감소
    1. .obj 파일을 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어 프로젝트로 가져옵니다.
    2. 모델을 새로운 .obj 파일로 내보내어 관련 .mtl 파일 및 .jpg 파일 3개가 포함된 동일한 폴더에 저장합니다.
    3. 레거시 .obj 가져오기 옵션을 사용하여 내보낸 .obj 파일을 오픈 소스 3D 모델링 소프트웨어 프로젝트로 가져옵니다.
    4. 가져온 개체를 선택하고 .glb 파일로 내보냅니다.
    5. 내보내기 중 포함(Include) 항목에서 선택된 개체(Selected Objects)를 활성화합니다.
    6. 내보내기 전 메시(Mesh) 항목에서 모디파이어 적용(Apply Modifiers)을 활성화하고 쉐이프 키(Shape Keys) 및 애니메이션(Animation)은 비활성화합니다.
    7. 다른 모든 내보내기 설정은 기본값으로 둡니다.
      참고: 내보낸 파일이 11 MB를 초과하면 제대로 로드되지 않을 수 있습니다.
    8. 필요한 경우 3D 모델링 소프트웨어 내에서 Decimate 모디파이어를 적용하여 파일 크기를 줄입니다.
    9. 파일 크기를 줄이기 위해 데시메이션 비율을 0.05에서 0.2 사이로 조정합니다.
      참고: 본 연구의 경험상 이 범위는 모델의 정밀도에 눈에 띄는 영향을 주지 않았습니다. 필요한 경우 더 높은 비율을 사용할 수 있습니다.
      주의: 내보내기 중 압축을 활성화하지 마십시오. 압축된 모델은 HMD 내에서 제대로 로드되지 않을 수 있습니다.
    10. 내보낸 후, 파일을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 속성을 선택하여 파일 크기가 2 MB에서 10 MB 사이인지 확인한 후 업로드합니다.
  3. 온라인 홀로그램 관리 플랫폼에 이미지 업로드
    1. 온라인 홀로그램 관리 플랫폼에 로그인합니다.
    2. 추가(Add) 아이콘을 선택한 다음 새 환자(New Patient)를 선택하여 새로운 스캔을 생성합니다.
    3. 스캔 날짜를 사용하여 환자 식별 정보를 입력합니다(예: YYYY-MM-DD_RHINOPLASTY).
    4. 환자의 성별을 선택합니다.
    5. 새로운 케이스를 생성하고 케이스 제목을 지정한 후 해당 홀로그램 파일을 업로드합니다.
    6. 업로드된 파일 옆의 체크박스를 선택하여 업로드를 확인합니다.
      참고: 랜덤하게 생성된 환자 이름이 자동으로 생성되어 업로드된 스캔과 연결됩니다.

4. 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 사용법

참고: 수술실에서 사용하기 전에 HMD 사용법에 익숙해지십시오. 수술 중 중단을 최소화하기 위해 시술 전 집도의와 보조의 모두 HMD를 테스트하십시오.

  1. HMD 내 홀로그램 실행
    1. HMD에 홀로그램 모델 설치를 완료한 후, 홀로그램 뷰어 애플리케이션을 실행하십시오.
    2. 애플리케이션에 로그인한 후, 무작위로 지정된 환자 이름으로 식별된 해당 환자 폴더를 엽니다.
    3. 수술 전 홀로그램 파일을 한 번 선택하십시오.
      주의: 파일을 여러 번 선택하지 마십시오. 모델 로딩이 되지 않을 수 있습니다.
    4. 로딩 표시기가 완료되고 파일 표시기가 파란색으로 바뀔 때까지 기다리십시오.
    5. 수술 전 3D 이미지의 홀로그램이 일반적으로 우측의 시야 내에 나타나는지 확인하십시오.
      참고: 파일 표시등이 파란색으로 바뀌었으나 홀로그램이 즉시 보이지 않는 경우, 모델을 찾을 때까지 주변 공간을 탐색하십시오.
    6. 변형된 미용 목표 이미지의 홀로그램을 로드하는 절차를 반복하십시오.
    7. 수술 중 사용 전, 두 홀로그램의 방향과 스케일 충실도를 확인하십시오.
      참고: 모델 로드에 성공했음에도 불구하고 모델이 나타나지 않는 경우, 압축하지 않은 상태로 모델을 다시 업로드하십시오. 권장 파일 크기를 맞추기 위해 메시 데시메이션(mesh decimation)만 사용하여 파일 변환 단계를 반복하십시오. 홀로그램 뷰어 애플리케이션에서 재인증이 필요한 경우, HMD 내에 표시된 인증 코드를 사용하여 로그인 절차를 완료하십시오. HMD를 착용한 상태에서는 다른 사람의 도움을 받는 것이 효율적일 수 있습니다. 사용자가 절차 내내 로그인 상태를 유지한다면, 재인증은 일반적으로 초기 설정 시에만 필요합니다.
  2. 홀로그램 조작하기
    1. 엄지와 검지 손가락을 맞대어 홀로그램의 크기를 조절하고, 위치를 옮기며, 회전시켜 수술 부위에 대해 원하는 위치에 배치하십시오.
    2. 필요한 경우, 위치 재조정을 용이하게 하기 위해 양손 조작법을 사용하십시오.
    3. 배치 후 홀로그램이 시야 내에서 방향, 규모 및 위치가 고정된 상태로 유지되는지 확인하십시오.
      참고: 홀로그램은 수동으로 조정하지 않는 한 고정된 상태로 유지되므로, 사용자는 증강 현실 환경을 원하는 대로 맞춤 설정할 수 있습니다.
  3. 시료 준비
    1. 수술 전, 홀로그램 뷰어 애플리케이션에 홀로그램을 로드하십시오.
    2. 수술 전 홀로그램과 형태 변형된 미용 목표 홀로그램을 AR 내에서 열고 배치하십시오.
    3. 환경
    4. 절차 시작 전, 홀로그램 조작, 크기 조정 및 전반적인 시스템 기능 작동 여부를 확인하십시오.
    5. 수술 중 HMD를 착용했을 때 즉시 사용할 수 있도록 홀로그램을 열어 두십시오.
    6. 시술 전 HMD를 외과의의 눈에 맞게 보정하십시오.
      참고: 각 시술 전에 HMD 보정을 수행하십시오. 수술 중 외과 의사가 홀로그램을 검토하는 동안 멸균 상태를 유지하고자 하는 경우, 보조자가 HMD의 착용 및 탈거를 도울 수 있습니다.
  4. HMD의 수술 중 사용
    1. 절차 시작 시, HMD를 착용하여 수술 계획 단계에서 수술 전 홀로그램과 변형된 홀로그램을 검토하십시오.
    2. 코 성형술 중 필요에 따라 HMD를 사용하십시오.
    3. 모든 절개 부위를 봉합한 후, HMD를 다시 착용하여 환자의 코와 모핑된 미용적 목표 상태를 비교하십시오.그림 4).

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그림 4: 헤드 마운트 디스플레이의 수술 중 사용. 미용 코 성형술 중 환자 맞춤형 홀로그램 모델의 시각화를 위해 헤드 마운트 디스플레이를 사용한 대표적인 수술 사례. 외과의는 수술 계획 및 수술 중 평가 단계에서 홀로그램 모델을 검토하여 수술 부위와 비교한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

결과

AR 프로토콜이 미용 코 성형 워크플로우에 성공적으로 통합되었습니다. 워크플로우의 대표적인 단계들이 그림 1, 그림 2, 그림 3, 그림 4에 예시되어 있습니다. 표준화된 수술 전 안면 영상을 획득하기 위해 3D 안면 영상 시스템이 사용되었으며(그림 1), 일관된 영상 획득을 보장하기 위해 정렬 인터페이스를 통해 환자의 자세를 안내하였습니다(그림 2). 획득한 영상은 이후 렌더링 환경으로 가져왔으며, 여기서 홀로그램 생성을 위해 내보내기 전 계획된 미용적 결과를 시뮬레이션하도록 수술 전 안면 모델을 수정하였습니다(그림 3).

이미지 처리 후, 변형 전후의 3D 얼굴 모델을 홀로그램 뷰잉 애플리케이션을 통해 HMD로 표시하였습니다. 수술 중에 홀로그램 모델을 수동으로 재배치, 크기 조절 및 회전시켜, 환자의 코와 직접 겹쳐 보거나 인접한 시각적 참조물로 활용함으로써 실시간 시각적 비교가 가능하도록 하였습니다(그림 4).

HMD는 최소한의 교육만으로 저자들의 수술 워크플로우에 성공적으로 통합되었습니다. 외과의들은 이전에 사용했던 시각화 시스템에 비해 디스플레이 해상도와 인터페이스 응답성이 향상되었다고 보고했습니다. 예비 외과의 설문 조사 결과, 해당 시스템이 수술 진행 상황의 수술 중 평가 및 계획된 미용적 결과와의 비교에 유용하다는 점이 나타났습니다9.

종합적으로, 본 프로토콜은 수술 중 시각화를 용이하게 하고 수술 전 계획과 수술 필드 간의 비교를 돕기 위해 미용 코 성형술에 AR을 통합하는 재현 가능한 워크플로우를 보여줍니다. 이러한 관찰 결과는 HMD 기반 시각화 시스템을 미용 코 성형술 워크플로우에 도입하는 것이 가능함을 뒷받침합니다. 본 연구는 임상적 효능 평가보다는 기술적 프로토콜과 타당성 워크플로우를 설명하며, 현재 이 워크플로우와 관련된 객관적 결과 측정 지표에 대한 조사가 진행 중입니다.

본 원고는 미용 코 성형 수술 워크플로우에 AR을 통합하는 프로토콜을 설명합니다. 설명된 워크플로우의 타당성을 뒷받침하는 데이터는 https://doi.org/10.1177/26893614261430605에서 확인할 수 있습니다.

토론

이전 연구에서는 미용 코 성형술 중 AR 사용의 가능성을 입증하였으며, AR 기술이 통합하기 쉽고 추가 수술 시간이 최소한으로 소요되며 외과의의 인지 부하를 줄여준다는 것을 발견했습니다9. 또한 AR은 수술 적용 시 해부학적 이해를 높이고11 수술 시간을 단축하는 것으로 보고되었습니다12. 코 성형술의 경우, AR 연구들은 수술 전 계획을 돕고 수술 정밀도를 높이며 환자 만족도를 향상시킬 수 있는 이 기술의 잠재력을 강조해 왔습니다7,8,9,10. 본 프로토콜은 수술 중 시각화를 지원하기 위해 미용 코 성형술에 통합할 수 있는 대안적인 HMD 기반 워크플로우를 설명함으로써 이전 연구를 확장합니다.

본 프로토콜은 환자 맞춤형 3D 수술 전 영상 및 변형된 미용 목표 영상을 수술 중 홀로그래픽 시각 참조물로 사용하는 방법을 제안합니다. 현재의 AR 기술은 수술 중 외과적 의사결정에 도움을 줄 수 있는 추가적인 3D 관점을 제공함으로써 전통적인 2D 참조 영상을 보완할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 미용 및 재건 절차 동안 환자 맞춤형 해부학적 구조에 대한 공간적 이해가 중요한 안면 성형 및 재건 수술에서 유용하게 활용될 수 있습니다.

몇 가지 제한 사항을 유의해야 합니다. 주요 사용자 제한 사항은 외과의가 수술 중에 멸균 상태를 유지하거나 스크럽 상태를 유지하고자 할 경우, 수술 중 HMD 사용을 위해 추가 인력이 필요하다는 점입니다. 보조자가 수술실 내부 또는 근처에 머물며 HMD의 착용과 탈거를 도와야 합니다. 또한, 본 프로토콜에 사용된 특정 HMD는 다른 장치보다 무겁고, 외부 유선 전원 공급 장치를 사용하므로 외과의가 주머니가 있는 스크럽복을 입거나 보조자가 HMD 사용 중에 배터리 팩을 잡고 있어야 합니다. AR 장비의 재료 비용 또한 높습니다. 본 프로토콜에서 사용된 HMD 최신 모델의 가격은 $3699 USD13부터 시작하며, 3D 이미지 캡처 시스템의 비용은 약 $25,000입니다.

추가적인 제한 사항은 홀로그램 참조 이미지의 수술 중 해석과 관련이 있습니다. 홀로그램은 외과 의사에 의해 수동으로 크기가 조정되고 위치가 변경되며 회전되며, 현재 프로토콜에는 자동 등록, 추적, 표면 매칭, 랜드마크 기반 정렬 또는 환자 맞춤형 앵커링에 대한 설명이 포함되어 있지 않습니다. 하지만 미용 코 성형술의 목적을 위해서는 이러한 기능들이 필요하지 않을 수 있습니다. 기술적으로 현재 시스템은 자동 등록 기능이 있는 AR 시스템이라기보다 착용형 3D 참조 디스플레이로 작동합니다. 수동 조작을 통해 외과 의사는 홀로그램을 환자의 코 위에 직접 겹치거나 인접하게 배치하여 수정 가능한 시각적 참조물로 사용할 수 있습니다. 홀로그램의 추적 또는 앵커링 기반 배치는 고정된 오버레이로서 수술 부위를 가리거나, 수술 부위에 고정되었을 때 직접적인 비교를 방해하여 불리할 수 있습니다. 수술 중 부종, 연조직 변형, 절개, 조직 조작, 견인, 수술적 노출 및 점진적인 부종 또한 환자의 수술 중 해부학적 구조와 수술 전 또는 변형된 홀로그램 모델 간의 비교에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 요인들이 홀로그램 참조 이미지의 해석을 변화시킬 수 있지만, 이는 전통적인 2D 참조 이미지를 사용할 때도 마찬가지로 나타납니다. 숙련된 외과 의사라면 참조 이미지의 차원과 관계없이 이러한 변수들을 인식하고 고려할 수 있어야 합니다. 이 워크플로우를 연구하는 다른 접근 방식으로는 전통적인 2D 참조 이미지와의 비교, 다른 HMD의 사용, 등록된 오버레이 시스템의 평가, 환자 맞춤형 앵커링 방법의 평가 또는 계획된 결과와 수술 후 심미적 결과의 정량적 비교 등이 포함될 수 있습니다. 본 원고는 기술적 타당성 프로토콜을 제시하며, 정량적 검증은 현재 진행 중입니다. 3D 홀로그램 이미지는 전통적인 이미지와 마찬가지로 코 성형술에서 미용적 목표의 수술 중 시각화를 증강할 수 있지만, 오직 참조 자료로만 사용되도록 고안되었습니다. 최종적인 수술적 의사결정은 전적으로 외과 의사의 재량에 달려 있습니다. 이 프로토콜의 사용자는 멸균 상태를 유지하고 환자의 안전을 최우선으로 해야 합니다. 적절하게 사용될 때, 이 시스템은 수술 부위와 환자에게 최소한의 위험만을 초래해야 합니다. 본 프로토콜의 실험적 성격을 고려하여, 각 환자에게 기술의 위험성과 이점에 대해 상담해야 하며, 수술 중 HMD 사용 전에 고지된 동의를 얻어야 합니다.

이러한 발견을 검증하기 위해 추가적인 연구가 필요하지만, AR 기술은 미용 코 성형술 중 환자 맞춤형 3D 참조 이미지에 대한 접근성을 향상시킴으로써 안면 성형 및 재건 외과 분야에서 잠재적인 응용 가능성을 가질 수 있습니다. AR 기술의 도입이 확대됨에 따라 안면 성형 및 재건 외과에서의 추가적인 응용 분야가 확인될 수 있을 것입니다. 수술 시간, 정확도, 미적 결과, 환자 안전 및 워크플로우 효율성과 같은 객관적 결과를 평가하는 향후 다기관 연구를 통해 이 접근 방식을 더욱 검증하는 것이 필요합니다.

공개 사항

저자들은 공개할 사항이 없음을 밝힙니다.

감사의 글

본 연구는 미국 국립보건원(NIH), 국립청각 및 기타 의사소통 장애 연구소(R25DC020728) 및 국립암연구소(NCI) K08 경력 개발 보조금(5K08CA293255-02)의 지원을 받았습니다. 저자들은 영상 제작에 기여한 Shreeya Bahethi에게 감사를 표합니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
3D 분석 모듈Canfield Scientific Inc.N/A3차원 이미지 파일 내보내기에 사용되는 VECTRA 3D Analysis Module 소프트웨어. RRID: N/A
3D 캡처 모듈Canfield Scientific Inc.N/A3차원 안면 이미지 획득에 사용되는 VECTRA Capture Module 소프트웨어. RRID: N/A
3D 안면 영상 시스템Canfield Scientific Inc.N/A안면 이미지 획득에 사용되는 VECTRA M3 3차원 영상 시스템. RRID: N/A
컴퓨터 워크스테이션Dell Inc.W31C0033차원 안면 영상 시스템과 함께 사용되는 워크스테이션. 최소 사양: Windows 11 (64-bit), Intel Core i7 이상, ≥16 GB RAM, ≥4 GB 그래픽 메모리가 탑재된 호환 NVIDIA 그래픽 카드 및 USB 2.0 포트 2개. Canfield Scientific Inc.에서 구성 및 공급함.
컴퓨터 보조 설계 소프트웨어Autodesk Inc.N/A변환 전 3차원 모델 파일 수정에 사용되는 Meshmixer 소프트웨어. RRID: SCR_015736
컴퓨터 보조 설계 소프트웨어 (기존)Microsoft CorporationN/A3차원 모델 파일 수정에 사용되는 Microsoft 3D Builder 소프트웨어 (더 이상 사용되지 않음; 선택적 대안).
안면 모핑 소프트웨어Canfield Scientific Inc.N/A수술 계획을 위한 원하는 미용 시뮬레이션 생성에 사용되는 Face Sculptor 소프트웨어. RRID: N/A
머리 장착형 디스플레이Apple Inc.N/A수술 중 시각화에 사용되는 Apple Vision Pro (M2) 혼합 현실 헤드셋. RRID: N/A
홀로그램 관리 플랫폼ApoQlar MedicalN/A시각화 전 홀로그램 모델 업로드 및 관리에 사용되는 HoloMedicine Online Preview 애플리케이션. RRID: N/A
홀로그램 뷰어 애플리케이션ApoQlar MedicalN/A머리 장착형 디스플레이 내에서 홀로그램 모델을 시각화하는 데 사용되는 VSI HoloMedicine Preview 애플리케이션. RRID: N/A
오픈 소스 3차원 모델링 소프트웨어Blender Development TeamVersion 4.43차원 모델의 .glb 형식 변환 및 메쉬 데시메이션(mesh decimation)에 사용되는 Blender 소프트웨어. RRID: SCR_008606

참고문헌

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