Methodenartikel

Protocol voor de integratie van augmented reality in de workflow van cosmetische rhinoplastiek

68 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/71617

⸱

25 september 2026

 ,  ,  ,  ,  , 
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

In dit artikel

Samenvatting

Dit protocol beschrijft de integratie van augmented reality en driedimensionale holografische beeldvorming in de workflow van cosmetische rhinoplastiek om de intraoperatieve visualisatie te verbeteren en de chirurgische besluitvorming te faciliteren.

Samenvatting

Cosmetische rhinoplastiek maakt vaak gebruik van intraoperatieve referentiebeelden om te helpen het gewenste esthetische resultaat voor de patiënt te bereiken. Deze beelden worden echter doorgaans in een tweedimensionaal (2D) formaat weergegeven, wat de driedimensionale (3D) nasale anatomie oversimplificeert en vereist dat de chirurg de aandacht van het operatieveld afwendt. Augmented reality (AR)-technologie kan deze beperkingen aanpakken door patiëntspecifieke 3D-holografische beelden in het gezichtsveld van de chirurg te projecteren, waardoor ruimtelijke visualisatie in real-time mogelijk wordt. Dit artikel beschrijft een protocol voor het integreren van AR in de workflow van cosmetische rhinoplastiek met behulp van een 3D-gezichtsimagingsysteem en een head-mounted mixed-reality display. Preoperatieve 3D-gezichtsbeelden worden verkregen, in samenwerking met de patiënt gemorpht om het gewenste chirurgische resultaat weer te geven, geëxporteerd als holografische modellen en intraoperatief weergegeven voor visuele vergelijking met het chirurgische veld. Het protocol is succesvol geïntegreerd in de chirurgische workflow, waardoor chirurgen holografische modellen in de werkelijke ruimte konden manipuleren tijdens de preoperatieve planning en de intraoperatieve beoordeling. Dit protocol biedt een reproduceerbare workflow voor het implementeren van AR in cosmetische rhinoplastiek en kan de intraoperatieve visualisatie verbeteren, de chirurgische besluitvorming ondersteunen en de vergelijking tussen de preoperatieve planning en de intraoperatieve anatomie vergemakkelijken.

Inleiding

Preoperatieve gedeelde besluitvorming met patiënten is een essentieel onderdeel van cosmetische rhinoplastiek en omvat het simuleren van potentiële cosmetische resultaten, terwijl de doelen van de patiënt voor de procedure in kaart worden gebracht. Fotosimulatie helpt zowel patiënten als chirurgen bij het visualiseren van het gewenste chirurgische resultaat, terwijl wordt gecommuniceerd wat realistisch haalbaar is. Gemodificeerde beelden worden vaak intraoperatief geraadpleegd; deze referentiebeelden worden echter doorgaans gepresenteerd in een tweedimensionaal (2D) formaat, ofwel geprint op papier of getoond op een computerscherm. Deze 2D-formaten versimpelen niet alleen de complexe driedimensionale (3D) anatomie van de neus overmatig, maar vereisen ook dat de chirurg de aandacht van het operatieveld afwendt1,2.

Augmented reality (AR)-technologie kan deze beperkingen aanpakken door gerenderde 3D-holografische beelden direct in het gezichtsveld van de chirurg te projecteren, wat real-time ruimtelijke visualisatie mogelijk maakt. AR combineert door de computer gegenereerde beelden met de echte omgeving en is toegepast in de plastische gezichtschirurgie voor reconstructie van gezichtstrauma3,4, craniofaciale chirurgie5 en microtie-reconstructie6 om de intraoperatieve visualisatie te verbeteren en de chirurgische workflow te faciliteren. De toepassing van AR bij cosmetische rhinoplastiek blijft echter beperkt. Recente studies die opkomende toepassingen van AR- en mixed-reality-technologieën in de gezichtschirurgie en rhinoplastiek beschrijven, bestaan uit casusrapportages en kleine casusreeksen7,8,9,10.

In een eerdere studie hebben we met succes twee AR-geleide rhinoplastieken uitgevoerd op kadavers met behulp van een mixed-reality head-mounted display (Microsoft HoloLens 2; Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA). Dit werd gevolgd door een proof-of-concept haalbaarheidsstudie naar AR-geleide cosmetische rhinoplastiek bij zes patiënten9. In het huidige protocol gebruiken we een head-mounted mixed-reality display (Apple Vision Pro; Apple Inc., Cupertino, CA, USA) als visualisatieplatform voor intraoperatieve holografische begeleiding. Verdere verwijzingen naar dit apparaat worden aangeduid als het head-mounted display (HMD). Wij presenteren hier een protocol voor de integratie van AR in de workflow van de cosmetische rhinoplastiek om de intraoperatieve visualisatie te verbeteren en de vergelijking tussen de preoperatieve planning en de intraoperatieve anatomie te vergemakkelijken. Dit AR-systeem dient als visuele referentie en niet als een AR-begeleidingssysteem met automatische registratie. De technologie die in dit protocol wordt beschreven, kan worden gebruikt voor zowel de chirurgische planning als de intraoperatieve visualisatie. 3D-holografische beelden kunnen intraoperatief handmatig worden herplaatst, waardoor de AR-ervaring door de gebruiker kan worden aangepast.

Protocol

Dit protocol is uitgevoerd bij het Vanderbilt University Medical Center in overeenstemming met de richtlijnen van de Institutional Review Board van het Vanderbilt University Medical Center (IRB-goedkeuring #241657). Alle deelnemers gaven voorafgaand aan deelname schriftelijke geïnformeerde toestemming, inclusief toestemming voor het intraoperatieve gebruik van AR-technologie om de projectie van preoperatieve en gemorphte 3D-holografische beelden te vergemakkelijken. Alle patiëntgegevens zijn geanonimiseerd. Patiënten ondergingen een standaard preoperatieve evaluatie en fotografie met behulp van een 3D-gezicht Imaginagesysteem met fotorealistische renderingmogelijkheden. De inclusiecriteria omvatten patiënten van 18 jaar of ouder die een cosmetische rhinoplastiek ondergingen.

1. 3D-fotovastlegging

  1. Stel het 3D-gezichtsscansysteem in en kalibreer dit volgens de instructies van de fabrikant.
  2. Open de software voor beeldacquisitie op het bijbehorende werkstation.
  3. Maak een nieuw patiëntendossier aan en voer de vereiste patiëntidentificatoren in.
  4. Selecteer de modus voor gezichtscapturatie om een nieuwe pagina voor 3D-beeldacquisitie te openen.
  5. Positioneer de patiënt tegenover de camera, zittend met een rechte rug en het hoofd uitgelijnd met het Frankfurt-horizontaalvlak (Figuur 1).
  6. Lijn de ogen van de patiënt zo nauwkeurig mogelijk uit binnen de groene referentielijnen die in alle drie de cameragezichten worden weergegeven (Figuur 2).
  7. Neem het 3D-gezichtsbild op.
  8. Verifieer dat het verkregen beeld automatisch wordt geladen in de renderomgeving (Figuur 3).
  9. Sla het beeld op en geef het bestand een nieuwe naam om het te onderscheiden van het vervolgens gecreëerde gemorphte beeld.

3D-scanopstelling met statieven, gebruikmakend van optische systemen voor objectdigitalisering.
Figuur 1: Opstelling van het driedimensionale gezichtstbeeldingssysteem. Het driedimensionale gezichtbeeldingssysteem dat wordt gebruikt voor preoperatieve beeldacquisitie. De patiënt dient rechtop te zitten en zodanig gepositioneerd te zijn dat hij naar het camerasysteem is gericht, waarbij het hoofd voor de beeldopname is uitgelijnd met het Frankfurt-horizontale vlak. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3D gezichtsmappingproces met behulp van een Vectra-systeem; diagnostische beeldvormingsopstelling voor nauwkeurige analyse.
Figuur 2: Uitlijning van de patiënt tijdens driedimensionale beeldacquisitie. Representatieve uitlijningsinterface die de correcte positionering van de patiënt vóór de beeldopname demonstreert. De ogen van de patiënt moeten in alle camerabeelden zijn uitgelijnd binnen de referentiegidsen om een gestandaardiseerde driedimensionale acquisitie van gezichtsbeelden te waarborgen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3D gezichtsmodelleringproces, Vectra software-interface, digitale reconstructietechniek.
Figuur 3: Interface voor driedimensionale gezichtsrendering en morphing. Representatieve driedimensionale gezichtsrenderingsomgeving gebruikt voor preoperatieve beeldmodificatie. De rode cirkel geeft de rhinoplastie-morphingtool aan die wordt gebruikt om het gewenste cosmetische resultaat te simuleren voordat het driedimensionale model wordt geëxporteerd voor hologramgeneratie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

2. Het vervormen van het beeld

  1. Selecteer het rhinoplastie-morphinginstrument binnen de renderingomgeving (Figuur 3).
  2. Pas de morphing van de afbeelding aan in overleg met de patiënt om het gewenste cosmetische resultaat weer te geven.
  3. Sla de gewijzigde afbeelding op als een nieuw bestand met een unieke naam.
    OPMERKING: De software voor gelaatsmorphing is bedoeld voor chirurgische planning, en de resulterende modellen kunnen vervolgens worden gebruikt voor experimentele 3D-intraoperatieve visualisatie.

3. Export van 3D-beelden en bestandconversie

  1. Exporteren van afbeeldingen
    1. Selecteer de baseline preoperatieve afbeelding op de startpagina van de patiënt.
    2. Selecteer het Export-pictogram in de linkerbovenhoek om de afbeelding in de 3D-analyseomgeving te openen.
    3. Selecteer Bestand en vervolgens Exporteren in het uitklapmenu.
    4. Exporteer de preoperatieve 3D-afbeelding als een .obj-bestand.
      OPMERKING: Bij het exporteren van de afbeelding wordt automatisch één bijbehorend .mtl-bestand en drie .jpg-bestanden gegenereerd (één vanuit elk cameragezicht), die worden opgeslagen op de geselecteerde exportlocatie.
    5. Herhaal de exportprocedure voor de gemorphte afbeelding van het cosmetische doel.
      OPMERKING: Elke patiënt moet in totaal 10 geëxporteerde bestanden hebben: vijf bestanden voor het preoperatieve model (één .obj, één .mtl en drie .jpg-bestanden) en vijf bestanden voor het gemorphte cosmetische doelmodel. Sla alle bestanden op in een map die de unieke identificatiekenmerken van de patiënt bevat.
    6. Converteer elk geëxporteerd 3D-model naar het .glb-formaat voordat u dit uploadt naar het online platform voor hologrambeheer.
      OPMERKING: Het uiteindelijke .glb-bestand moet tussen 2 MB en 10 MB groot zijn. Vergelijkbare software voor bestandconversie of nieuwere softwareversies die hetzelfde resultaat leveren, kunnen ook worden gebruikt.
  2. Conversie naar .glb-formaat en verminderen van bestandsgrootte
    1. Importeer het .obj-bestand in een computergestuurd ontwerp- (CAD) softwareproject.
    2. Exporteer het model als een nieuw .obj-bestand in dezelfde map als het bijbehorende .mtl-bestand en de drie .jpg-bestanden.
    3. Importeer het geëxporteerde .obj-bestand in een open-source 3D-modelleringssoftwareproject met de legacy .obj-importoptie.
    4. Selecteer het geïmporteerde object en exporteer het als een .glb-bestand.
    5. Schakel tijdens het exporteren de optie Geselecteerde objecten in onder Opnemen.
    6. Schakel Modifiers toepassen in en schakel Vormsleutels en Animatie uit onder Mesh voordat u exporteert.
    7. Laat alle overige exportinstellingen op hun standaardwaarden staan.
      OPMERKING: Als het geëxporteerde bestand groter is dan 11 MB, kan het mogelijk niet correct worden geladen.
    8. Pas indien nodig de Decimate-modifier toe binnen de 3D-modelleringssoftware om de bestandsgrootte te verminderen.
    9. Pas de decimatie-ratio aan tussen 0,05 en 0,2 om de bestandsgrootte te verminderen.
      OPMERKING: In onze ervaring had dit bereik geen merkbaar effect op de getrouwheid van het model. Indien nodig kan een hogere ratio worden gebruikt.
      WAARSCHUWING: Schakel compressie tijdens het exporteren niet in, aangezien gecomprimeerde modellen mogelijk niet correct worden geladen in de HMD.
    10. Controleer na export de definitieve bestandsgrootte door met de rechtermuisknop op het bestand te klikken, Eigenschappen te selecteren en te bevestigen dat de bestandsgrootte tussen 2 MB en 10 MB ligt voordat u uploadt.
  3. Uploaden van afbeeldingen naar het online platform voor hologrambeheer
    1. Log in op het online platform voor hologrambeheer.
    2. Selecteer het Toevoegen-pictogram en vervolgens Nieuwe patiënt om een nieuwe scan aan te maken.
    3. Voer de patiëntidentificatie in met de datum van de scan (bijvoorbeeld YYYY-MM-DD_RHINOPLASTIE).
    4. Selecteer het geslacht van de patiënt.
    5. Maak een nieuwe casus aan, ken een titel toe aan de casus en upload de bijbehorende hologrambestanden.
    6. Bevestig de upload door het selectievakje naast de geüploade bestanden aan te vinken.
      OPMERKING: Er wordt automatisch een gerandomiseerde patiëntnaam gegenereerd en gekoppeld aan de geüploade scan.

4. Gebruik van het Head-Mounted Display (HMD)

OPMERKING: Raak bekend met de HMD voordat deze in de operatiekamer wordt gebruikt. Test de HMD samen met zowel de chirurg als de assistent vóór de procedure om onderbrekingen tijdens de operatie tot een minimum te beperken.

  1. Hologrammen openen binnen de HMD
    1. Open de hologram-viewingapplicatie nadat de holografische modellen op de HMD zijn geïnstalleerd.
    2. Log in op de applicatie en open de betreffende patiëntenmap die is geïdentificeerd via de gerandomiseerde patiëntnaam.
    3. Selecteer eenmaal het preoperatieve hologrambestand.
      LET OP: Selecteer het bestand niet meerdere keren, omdat dit kan voorkomen dat het model wordt geladen.
    4. Wacht tot de laadindicator is voltooid en de bestandsindicator blauw wordt.
    5. Verifieer of het hologram van het preoperatieve 3D-beeld binnen het gezichtsveld verschijnt, doorgaans aan de rechterzijde.
      OPMERKING: Als de bestandsindicator blauw wordt maar het hologram niet onmiddellijk zichtbaar is, doorzoek dan de omgeving totdat het model is gevonden.
    6. Herhaal de procedure om het hologram van het gemorphte cosmetische doelbeeld te laden.
    7. Verifieer de oriëntatie en schaaltrouw van beide hologrammen vóór intraoperatief gebruik.
      OPMERKING: Als een model niet verschijnt ondanks een succesvolle weging, upload het model dan opnieuw zonder compressie. Herhaal de stap voor bestandconversie met enkel mesh-decimatie om de aanbevolen bestandsgrootte te bereiken. Indien de applicatie voor hologramweergave opnieuw authenticatie vereist, voltooi dan de inlogprocedure met de authenticatiecode die in de HMD wordt weergegeven. Hulp van een andere persoon kan dit proces vergemakkelijken terwijl de HMD wordt gedragen. Herauthenticatie is over het algemeen alleen vereist tijdens de initiële installatie, mits de gebruiker gedurende de procedure ingelogd blijft.
  2. Het manipuleren van de hologrammen
    1. Knijp met de duim en wijsvinger samen om de hologrammen handmatig in grootte aan te passen, te verplaatsen en te draaien, totdat ze op de gewenste positie ten opzichte van het operatieveld zijn geplaatst.
    2. Gebruik indien nodig manipulatie met beide handen om het herpositioneren te vergemakkelijken.
    3. Verifieer dat de hologrammen na positionering in oriëntatie, schaal en locatie binnen het gezichtsveld gefixeerd blijven.
      OPMERKING: De hologrammen blijven vaststaan tenzij ze handmatig worden aangepast, waardoor de gebruiker de augmented reality-omgeving naar wens kan aanpassen.
  3. Voorbereiding van de casus
    1. Laad de hologrammen vóór de operatie in de applicatie voor hologramweergave.
    2. Open en positioneer de preoperatieve hologrammen en de hologrammen van het gemorphte cosmetische doel binnen de AR.
    3. omgeving
    4. Verifieer de manipulatie en het aanpassen van de grootte van het hologram, evenals de algehele functionaliteit van het systeem, vóór aanvang van de procedure.
    5. Laat de hologrammen openstaan, zodat ze direct beschikbaar zijn wanneer de HMD tijdens de operatie wordt gedragen.
    6. Kalibreer de HMD op de ogen van de chirurg vóór de procedure.
      OPMERKING: Voer vóór elke procedure een HMD-kalibratie uit. Tijdens de operatie kan een assistent helpen bij het opzetten en afzetten van de HMD als de chirurg steriel wil blijven terwijl de hologrammen worden bekeken.
  4. Intraoperatief gebruik van de HMD
    1. Draag aan het begin van de procedure de HMD om de preoperatieve en gemorphte hologrammen tijdens de chirurgische planning te beoordelen.
    2. Gebruik de HMD indien nodig tijdens de cosmetische aanpassing van de neus.
    3. Slijt na het sluiten van alle incisies de HMD opnieuw om de neus van de patiënt te vergelijken met het gemorphte cosmetische doel (Figuur 4).

Chirurg met VR-headset die een augmented reality-operatie uitvoert, terwijl hij steriele handschoenen draagt in een operatiekamer.
Figuur 4: Intraoperatief gebruik van het head-mounted display. Representatief intraoperatief gebruik van het head-mounted display voor visualisatie van patiëntspecifieke holografische modellen tijdens een cosmetische rhinoplastiek. De chirurg beoordeelt de holografische modellen om deze te vergelijken met het operatieveld tijdens de chirurgische planning en de intraoperatieve beoordeling. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Resultaten

Het AR-protocol is succesvol geïntegreerd in de workflow voor cosmetische rhinoplastiek. Representatieve fasen van de workflow zijn geïllustreerd in Figuur 1, Figuur 2, Figuur 3, Figuur 4. Het 3D-gezichtsbeeldingssysteem werd gebruikt voor het verkrijgen van gestandaardiseerde preoperatieve gezichtsbeelden (Figuur 1), waarbij de positionering van de patiënt werd gestuurd door de uitlijningsinterface om een consistente beeldverwerving te waarborgen (Figuur 2). De verkregen beelden werden vervolgens geïmporteerd in de renderingomgeving, waar de preoperatieve gezichtsmodellen werden aangepast om het geplande cosmetische resultaat te simuleren voordat ze werden geëxporteerd voor de generatie van het hologram (Figuur 3).

Na de beeldverwerking werden de ongemorphte en gemorphte 3D-gezichtsmodellen weergegeven via een HMD met behulp van een hologram-viewer-applicatie. Tijdens de operatie konden de holografische modellen handmatig worden herpositioneerd, geschaald en geroteerd om een real-time visuele vergelijking met de neus van de patiënt te vergemakkelijken, ofwel als een directe overlay of als een aangrenzende visuele referentie (Figuur 4).

De HMD werd met minimale training succesvol geïntegreerd in de chirurgische workflow van de auteurs. Chirurgen rapporteerden een verbeterde schermresolutie en interface-responsiviteit in vergelijking met het eerder gebruikte visualisatiesysteem. Voorlopige antwoorden uit de enquête onder chirurgen gaven aan dat het systeem nuttig was voor de intraoperatieve beoordeling van de chirurgische voortgang en de vergelijking met het geplande cosmetische resultaat9.

Over het algemeen demonstreert dit protocol een reproduceerbare workflow voor de integratie van AR in cosmetische rhinoplastiek om de intraoperatieve visualisatie en de vergelijking tussen de preoperatieve planning en het operatieveld te vergemakkelijken. Deze observaties ondersteunen de haalbaarheid van het opnemen van een op HMD gebaseerd visualisatiesysteem in de workflow voor cosmetische rhinoplastiek. De huidige studie beschrijft een technisch protocol en een haalbaarheidsworkflow in plaats van een evaluatie van de klinische effectiviteit; het onderzoek naar objectieve uitkomstmaten die aan deze workflow zijn gekoppeld, is echter momenteel gaande.

Dit manuscript beschrijft een protocol voor de integratie van AR in de workflow van cosmetische rhinoplastiek. Gegevens die de haalbaarheid van de beschreven workflow ondersteunen, zijn beschikbaar via: https://doi.org/10.1177/26893614261430605.

Discussie

Een eerdere studie heeft de haalbaarheid aangetoond van het gebruik van AR tijdens cosmetische rhinoplastiek en wees uit dat AR-technologie eenvoudig te integreren was, minimale extra operatietijd vereiste en de cognitieve belasting van de chirurg verminderde9. Er is ook gerapporteerd dat AR het anatomisch begrip verbetert11 en de operatietijd verkort12 bij chirurgische toepassingen. In rhinoplastiek hebben AR-studies de potentie van de technologie benadrukt om de preoperatieve planning te ondersteunen, de chirurgische precisie te verhogen en de patiënttevredenheid te verbeteren7,8,9,10. Het huidige protocol bouwt voort op eerder onderzoek door een alternatieve, op HMD gebaseerde workflow te beschrijven die kan worden geïntegreerd in cosmetische rhinoplastiek ter ondersteuning van de intraoperatieve visualisatie.

Dit protocol stelt het gebruik van patiëntspecifieke 3D-preoperatieve beelden en gemorphte cosmetische doelbeelden voor als intraoperatieve holografische visuele referenties. De huidige AR-technologie kan traditionele 2D-referentiebeelden aanvullen door extra 3D-perspectieven te bieden die kunnen helpen bij de intraoperatieve chirurgische besluitvorming. Deze aanpak kan nuttig zijn bij faciale plastische en reconstructieve chirurgie, waarbij een ruimtelijk begrip van de patiëntspecifieke anatomie belangrijk is tijdens cosmetische en reconstructieve procedures.

Er moet rekening worden gehouden met enkele beperkingen. De belangrijkste beperking voor de gebruiker is dat het intraoperatieve gebruik van de HMD aanvullend personeel vereist als de chirurg steriel wil blijven of geschrobd wil zijn tijdens de procedure. Een assistent moet in de operatiekamer of in de nabijheid aanwezig blijven om te helpen bij het opzetten en afzetten van de HMD. Daarnaast is deze specifieke HMD zwaarder dan andere apparaten, en de externe bedrade stroomvoorziening vereist dat de chirurg operatiekleding met zakken draagt of dat een assistent het batterijpakket vasthoudt tijdens het gebruik van de HMD. Ook de materiaalkosten van AR-apparatuur zijn hoog. De prijs voor het nieuwste model van de HMD dat in dit protocol wordt gebruikt begint bij $3699 USD13, terwijl het 3D-beeldcapturesysteem ongeveer $25,000 kost.

Aanvullende beperkingen hebben betrekking op de intraoperatieve interpretatie van de holografische referentiebeelden. De hologrammen worden handmatig in grootte aangepast, herplaatst en gedraaid door de chirurg, en het huidige protocol beschrijft geen geautomatiseerde registratie, tracking, oppervlakte-matching, uitlijning op basis van landmarks of patiëntspecifieke verankering. Deze functies zijn echter mogelijk niet noodzakelijk voor de doelstellingen van cosmetische rhinoplastiek. Technisch gezien functioneert het huidige systeem als een draagbaar 3D-referentiedisplay in plaats van een AR-systeem met geautomatiseerde registratie. Handmatige manipulatie stelt de chirurg in staat om de hologrammen direct over de neus van de patiënt te leggen of ernaast te positioneren als een aanpasbare visuele referentie. Getrackte of verankerde positionering van hologrammen kan nadelig zijn, doordat ze het operatieveld kunnen blokkeren als een vaste overlay of directe vergelijking kunnen belemmeren wanneer ze vast naast het operatieveld zijn geplaatst. Intraoperatief oedeem, vervorming van zacht weefsel, incisies, weefselmanipulatie, tractie, chirurgische expositie en progressieve zwelling kunnen ook de vergelijking tussen de intraoperatieve anatomie van de patiënt en de preoperatieve of gemorphte holografische modellen beïnvloeden. Hoewel deze factoren de interpretatie van de holografische referentiebeelden kunnen wijzigen, zijn ze ook aanwezig bij het gebruik van traditionele 2D-referentiebeelden. Ervaren chirurgen zouden in staat moeten zijn deze variabelen te herkennen en mee te wegen, ongeacht de dimensionaliteit van het referentiebeeld. Andere benaderingen om deze workflow te bestuderen kunnen onder meer een vergelijking met traditionele 2D-referentiebeelden, het gebruik van alternatieve HMD's, evaluatie van geregistreerde overlay-systemen, beoordeling van patiëntspecifieke verankeringsmethoden of een kwantitatieve vergelijking van de geplande en postoperatieve esthetische resultaten omvatten. Dit manuscript presenteert een protocol voor technische haalbaarheid, en de kwantitatieve validatie is momenteel gaande. Hoewel 3D-holografische beelden de intraoperatieve visualisatie van cosmetische doelen bij rhinoplastiek kunnen verbeteren, zijn ze, net als traditionele beelden, uitsluitend bedoeld als referentiemateriaal. De chirurgische besluitvorming blijft uiteindelijk op discretionaire basis van de chirurg. Gebruikers van dit protocol moeten steriliteit handhaven en prioriteit geven aan de patiëntveiligheid. Wanneer het systeem op de juiste wijze wordt gebruikt, zou het een minimaal risico moeten vormen voor het operatieveld en de patiënt. Gezien het experimentele karakter van dit protocol, moet elke patiënt worden geïnformeerd over de risico's en voordelen van de technologie, en moet er geïnformeerde toestemming worden verkregen vóór het intraoperatieve gebruik van de HMD.

Hoewel verder onderzoek nodig is om deze bevindingen te valideren, kan AR-technologie potentiële toepassingen hebben in de plastische en reconstructieve gezichtschirurgie door de toegang tot patiëntspecifieke 3D-referentiebeelden tijdens cosmetische rhinoplastiek te verbeteren. Een toegenomen adoptie van AR-technologie kan leiden tot de identificatie van aanvullende toepassingen in de plastische en reconstructieve gezichtschirurgie. Toekomstige multi-institutionele studies die objectieve uitkomsten evalueren, zoals operatietijd, nauwkeurigheid, esthetische resultaten, patiëntveiligheid en workflow-efficiëntie, zijn noodzakelijk om deze benadering verder te valideren.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat er geen belangenverstrengelingen zijn.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door de National Institutes of Health (NIH), het National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (R25DC020728) en de National Cancer Institute (NCI) K08 Career Development Award (5K08CA293255-02). De auteurs willen Shreeya Bahethi bedanken voor haar bijdragen aan de videoproductie.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
3D-analysemoduleCanfield Scientific Inc.N/AVECTRA 3D Analysis Module software gebruikt voor het exporteren van driedimensionale afbeeldingsbestanden. RRID: N/A
3D-capturmoduleCanfield Scientific Inc.N/AVECTRA Capture Module software gebruikt voor de acquisitie van driedimensionale gezichtsafbeeldingen. RRID: N/A
3D-gezichtsscansysteemCanfield Scientific Inc.N/AVECTRA M3 driedimensionaal beeldvormingssysteem gebruikt voor de acquisitie van gezichtsafbeeldingen. RRID: N/A
ComputerworkstationDell Inc.W31C003Workstation gebruikt in combinatie met het driedimensionale gezichtsscansysteem. Minimale vereisten: Windows 11 (64-bit), Intel Core i7 of hoger, ≥16 GB RAM, compatibele NVIDIA-videokaart met ≥4 GB videogeheugen en twee USB 2.0-poorten. Geconfigureerd en geleverd door Canfield Scientific Inc.
Computergestuurde ontwerpsoftwareAutodesk Inc.N/AMeshmixer software gebruikt voor het herstellen van driedimensionale modelbestanden vóór conversie. RRID: SCR_015736
Computergestuurde ontwerpsoftware (verouderd)Microsoft CorporationN/AMicrosoft 3D Builder software gebruikt voor het herstellen van driedimensionale modelbestanden (verouderd; optioneel alternatief).
Faciale morphing-softwareCanfield Scientific Inc.N/AFace Sculptor software gebruikt om de gewenste cosmetische simulatie voor chirurgische planning te genereren. RRID: N/A
Head-mounted displayApple Inc.N/AApple Vision Pro (M2) mixed-reality headset gebruikt voor intraoperatieve visualisatie. RRID: N/A
HologrambeheersplatformApoQlar MedicalN/AHoloMedicine Online Preview-applicatie gebruikt voor het uploaden en beheren van holografische modellen vóór visualisatie. RRID: N/A
Hologram-viewer-applicatieApoQlar MedicalN/AVSI HoloMedicine Preview-applicatie gebruikt om holografische modellen te visualiseren binnen het head-mounted display. RRID: N/A
Open-source driedimensionale modelleringssoftwareBlender Development TeamVersion 4.4Blender software gebruikt voor de conversie van driedimensionale modellen naar .glb-formaat en mesh-decimatie. RRID: SCR_008606

Referenties

  1. Kim CH, Most SP. Photography and photodocumentation for the rhinoplasty patient. Clin Plast Surg. 2022;49(1):13-22.
  2. Weissler JM, et al. The evolution of photography and three-dimensional imaging in plastic surgery. Plast Reconstr Surg. 2017;139(3):761.
  3. Yao J, et al. Augmented reality technology could be an alternative method to treat craniomaxillofacial foreign bodies: A comparative study between augmented reality technology and navigation technology. J Oral Maxillofac Surg. 2020;78(4):578-587.
  4. Chen G, et al. The preliminary application of augmented reality in unilateral orbitozygomatic maxillary complex fractures treatment. J Craniofac Surg. 2020;31(2):542-548.
  5. Liu K, et al. Augmented reality navigation method for recontouring surgery of craniofacial fibrous dysplasia. Sci Rep. 2021;11(1):10043.
  6. Nuri T, Mitsuno D, Otsuki Y, Ueda K. Augmented reality technology for the positioning of the auricle in the treatment of microtia. Plast Reconstr Surg Glob Open. 2020;8(2):e2626.
  7. Autelitano M, et al. Augmented reality for rhinoplasty: 3D scanning and projected AR for intraoperative planning validation. Healthc Technol Lett. 2025;12(1):e12116. doi:10.1049/htl2.12116.
  8. Heydari MS, Kolivand M, Al-Azzawi M, Kolivand H. Intelligent augmented reality application for personalised rhinoplasty using machine learning. Intell Robot. 2025;5(2):355-377. doi:10.20517/ir.2025.18.
  9. Barna AJ, et al. Use of augmented reality technology in cosmetic rhinoplasty: A feasibility study. Facial Plast Surg Aesthet Med. 2026. doi:10.1177/26893614261430605.
  10. Huang C, et al. The combined application of augmented reality and guide template technology in the treatment of nasal deformities. J Craniofac Surg. 2021;32(7):2431-2434. doi:10.1097/SCS.0000000000007522.
  11. Rose AS, Kim H, Fuchs H, Frahm JM. Development of augmented reality applications in otolaryngology-head and neck surgery. Laryngoscope. 2019;129(S3):S1-S11.
  12. Pérez-Pachón L, et al. Image overlay surgery based on augmented reality: A systematic review. Adv Exp Med Biol. 2020;8:175-195.
  13. Apple Inc. Buy Apple Vision Pro. Apple. Available at: https://www.apple.com/apple-vision-pro/. Accessed July 18, 2026.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

3D-gezichtsbeeldvormingchirurgische workflowholografische modellenmixed-reality-displayintraoperatieve visualisatiepreoperatieve planningchirurgische besluitvormingnasale anatomie

Dit artikel is gepubliceerd

Video binnenkort beschikbaar

Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.