Umieszczanie pedikularnych za pomocą wyświetlacza montowanego na głowie w modelu świni

Henrik Frisk; Gustav Burström; Juliane Weinzierl; Linda Westernhagen; Florentin Tranchant; Erik Edström; Adrian Elmi-Terander

doi:10.3791/64474

Artykuł metodologiczny

Umieszczanie pedikularnych za pomocą wyświetlacza montowanego na głowie w modelu świni

DOI:

10.3791/64474

⸱

24 maja 2024

Henrik Frisk¹ , Gustav Burström¹ , Juliane Weinzierl² , Linda Westernhagen² , Florentin Tranchant² , Erik Edström¹^,³ , Adrian Elmi-Terander¹^,³

¹Department of Clinical Neuroscience, Karolinska Institutet, ²Brainlab AG, ³Capio Spine Center Stockholm, Löwenströmska Hospital

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wyświetlacz rzeczywistości rozszerzonej, Magic Leap, został użyty w połączeniu z konwencjonalnym systemem nawigacji do umieszczania pedikularnych w modelu świni, stosując nowatorski przepływ pracy. Przy medianie czasu wprowadzania wynoszącej <2,5 min, według Gertzbeina osiągnięto submilimetrową dokładność techniczną i 100% dokładność kliniczną.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten protokół pomaga ocenić dokładność i przepływ pracy hybrydowego systemu nawigacji rzeczywistości rozszerzonej (AR) za pomocą wyświetlacza Magic Leap montowanego na głowie (HMD) do minimalnie inwazyjnego umieszczania pedikularnych. Zwłoki świń umieszczono na stole operacyjnym i udrapowano sterylnymi pokrowcami. Poziomy zainteresowania zidentyfikowano za pomocą fluoroskopii, a dynamiczny układ odniesienia dołączono do wyrostka kolczystego kręgu w obszarze zainteresowania. Wykonano tomografię komputerową wiązki stożkowej (CBCT) i automatycznie wygenerowano rendering 3D, który został wykorzystany do późniejszego planowania rozmieszczenia pedikularnych. Każdy chirurg został wyposażony w gogle HMD, które zostały indywidualnie skalibrowane pod kątem i podłączone do systemu nawigacji kręgosłupa.

Instrumenty nawigacyjne, śledzone przez system nawigacyjny i wyświetlane w 2D i 3D w HMD, zostały użyte do 33 kaniulacji szypułkowych, każda o średnicy 4,5 mm. Pozabiegowe skany CBCT zostały ocenione przez niezależnego recenzenta w celu zmierzenia technicznej (odchylenie od zaplanowanej ścieżki) i klinicznej (stopień Gertzbeina) dokładności każdej kaniulacji. Zmierzono czas żeglugi dla każdej kaniulacji. Dokładność techniczna wynosiła 1,0 mm ± 0,5 mm w punkcie wejścia i 0,8 mm ± 0,1 mm w celu. Odchylenie kątowe wynosiło 1,5° ± 0,6°, a średni czas wprowadzenia na kaniulację wynosił 141 s ± 71 s. Dokładność kliniczna wynosiła 100% zgodnie ze skalą ocen Gertzbeina (32 stopnie 0; 1 stopień 1). W przypadku stosowania do minimalnie inwazyjnych kaniulacji szypułowych w modelu świniowym, za pomocą tego protokołu można osiągnąć submilimetrową dokładność techniczną i 100% dokładność kliniczną.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Prawidłowe rozmieszczenie pedikularnych jest ważne, aby uniknąć uszkodzenia struktur nerwowo-naczyniowych w kręgosłupie i wokół niego. Dokładność umieszczania przy użyciu techniki wolnej ręki jest bardzo zmienna¹. Dzięki zastosowaniu nawigacji 3D poprawia się dokładność w porównaniu z tradycyjnymi metodami obrazowymi opartymi na śródoperacyjnej fluoroskopii. Większa dokładność zmniejsza ryzyko operacji rewizyjnej²^,³.

Biorąc pod uwagę, że średnia długość życia będzie nadal rosła, coraz większa liczba starszych pacjentów będzie wymagała zabiegów chirurgicznych kręgosłupa z powodu różnych patologii⁴. Podejścia minimalnie inwazyjne zyskują na popularności ze względu na ich mniejszą zachorowalność, szczególnie u osób starszych⁵^,⁶. Podejścia te są jednak zależne od dokładnych rozwiązań nawigacyjnych. Ponieważ nawigacja jest oparta na obrazach, podejmowane są wysiłki w celu zmniejszenia śródoperacyjnego narażenia pacjentów i personelu na promieniowanie⁷^,⁸^,⁹^,¹⁰.

Rozszerzona rzeczywistość (AR) to nowa technologia w nawigacji chirurgicznej, która ma na celu poprawę dokładności i skuteczności na sali operacyjnej (OR)¹¹. AR nakłada informacje generowane komputerowo na widok świata rzeczywistego. Działa to szczególnie dobrze, gdy nałożone informacje są widziane przez gogle. W tym celu gogle wykorzystujące technologię wyświetlacza przeziernego zyskały uwagę ze względu na swoje niewielkie rozmiary, przenośność i możliwość utrzymania bezpośredniej linii wzroku. Obecnie na rynku dostępnych jest kilka gogli HMD do nawigacji AR¹²^,¹³^,¹⁴^,¹⁵^,¹⁶.

Zestaw słuchawkowy Magic Leap to optyczny, przezroczysty gogle, zawierający kilka kamer, czujnik głębokości i inercyjne jednostki pomiarowe, które są używane do określania pozycji i orientacji zestawu słuchawkowego w otoczeniu. Celem tego badania była ocena przepływu pracy gogli Magic Leap w połączeniu z konwencjonalnym systemem nawigacji i najnowocześniejszym mobilnym urządzeniem CBCT do obrazowania śródoperacyjnego w realistycznym środowisku chirurgicznym.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Procedura została przeprowadzona na konwencjonalnej sali operacyjnej, wyposażonej w radioprzezroczysty stół operacyjny, platformę nawigacyjną i mobilne urządzenie CBCT dostarczające zarówno fluoroskopię 2D, jak i obrazy 3D CBCT wysokiej jakości do nawigacji AR. Do celów tego badania wykorzystano dwa zwłoki świń o długości około 80 cm i wadze 45 kg. Okazy zostały zakupione komercyjnie, a ich wykorzystanie do tego eksperymentu nie wymagało pozwolenia etycznego. Wszystkie urządzenia, przyrządy i oprogramowanie używane w opisanym przepływie pracy są wymienione w Tabeli materiałów. Wykonano następującą procedurę krok po kroku i powtórzono ją dla każdej próbki.

1. Próbka zwłok świni

Umieść próbkę zwłok świń na stole operacyjnym na sali operacyjnej.
Ubrać próbkę zwłok świń w sterylne osłony. Użyj folii do nacięcia, aby przykryć skórę w polu operacyjnym.

2. Identyfikacja interesujących poziomów kręgów

Za pomocą skanera CBCT zidentyfikuj poziomy kręgów będących przedmiotem zainteresowania za pomocą fluoroskopii. Użyj bezprzewodowego tabletu sterującego skanera CBCT, aby przesunąć skaner do żądanej pozycji, wyrównać wiązkę promieniowania rentgenowskiego i wykonać skan fluoroskopowy (Rysunek 1).
UWAGA: Skany 2D można natychmiast przejrzeć na tablecie. Poziomy kręgów są identyfikowane poprzez szukanie żeber na skanie fluoroskopowym i liczenie w górę lub w dół.
Przymocuj dynamiczny zacisk odniesienia do nawigacji przeziernej dla promieni rentgenowskich do wyrostka kolczystego w obszarze zainteresowania, odsłaniając wyrostek kolczysty i mocując zacisk za pomocą dedykowanego śrubokręta. Następnie przymocuj odblaskowe kulki układu odniesienia do zacisku (Rysunek 2).
Wykonaj skanowanie CBCT i prześlij skan na platformę nawigacyjną (przez sieć LAN) (Rysunek 3). Kamera systemu nawigacyjnego śledzi skaner CBCT i dynamiczną ramę odniesienia, umożliwiając automatyczną rejestrację pacjenta za pomocą oprogramowania Brainlab Loop-X Automatic Registration na platformie nawigacyjnej.
Uruchom oprogramowanie Spine & Trauma Navigation na platformie nawigacyjnej. Użyj wskaźnika kręgosłupa i widoków nawigacji 2D, aby zweryfikować dokładność rejestracji pacjenta na anatomicznych punktach orientacyjnych.

figure-protocol-1
Rysunek 1: Bezprzewodowy tablet sterujący skanerem CBCT. Tabletka z obrazami fluoroskopowymi z CBCT. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-protocol-2
Rysunek 2: Schematyczny obraz zacisku przymocowanego do wyrostka kolczystego. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-protocol-3
Rysunek 3: CBCT Loop-X. CBCT przeprowadza skan na udrapowanych zwłokach świni z dołączonym odniesieniem. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

3. Kalibracja przyrządu

Skalibruj prowadnicę wiertła z nawigacją i śrubokręt do systemu nawigacyjnego. W tym celu należy wybrać instrument w oprogramowaniu Brainlab Spine & Trauma Instrument Setup, a następnie zaprezentować rzeczywisty instrument kamerze systemu nawigacyjnego wraz z urządzeniem kalibracyjnym. Przesuwaj przyrząd ruchem obrotowym w kontakcie z urządzeniem kalibracyjnym, aż system nawigacyjny rozpozna przyrząd. Po kalibracji śledź i wizualizuj instrument zarówno na obrazach 2D, jak i na modelu 3D w goglach.

4. Montaż urządzenia montowanego na głowie

Upewnij się, że każdy chirurg jest wyposażony w zestaw słuchawkowy Magic Leap (gogle). Upewnij się, że gogle HMD i platforma nawigacyjna są podłączone do tej samej sieci (połączenie WLAN dla gogli i połączenie LAN dla platformy nawigacyjnej).
Aby nawiązać komunikację między goglami a oprogramowaniem Spine & Trauma Navigation, spójrz na kod QR wyświetlany na ekranie platformy nawigacyjnej. Spowoduje to uruchomienie odpowiedniej aplikacji Mixed Reality działającej na goglach HMD i transfer danych do gogli.
Wykonaj wyrównanie rzeczywistości mieszanej, patrząc na tablicę referencyjną kręgosłupa przez gogle przez kilka sekund. Poczekaj, aż model 3D kręgosłupa, renderowany na podstawie skanu CBCT, zostanie dokładnie powiększony na próbce w goglach. Oprócz nakładki 3D spójrz na widoki nawigacji 2D i drugi model 3D powyżej widoków nawigacji 2D (widok najechany kursorem), które są wyświetlane w goglach.

figure-protocol-4
Rysunek 4: Widok przez gogle. Widok chirurga przez gogle prezentujący zarówno informacje 2D, jak i 3D. Nakładka 3D przedstawia planowane 3D z wystającymi liniami trajektorii wspomagającymi wyrównanie instrumentu. Dolny model 3D jest rozszerzany na kręgosłup świni; dodatkowe informacje znajdują się w reprezentacjach 2D i 3D unoszących się powyżej, które można dowolnie umieszczać w przestrzeni wirtualnej oraz włączać i wyłączać. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

5. Planowanie rozmieszczenia pedikularnej

Zaplanuj ścieżki pedikularnych w oparciu o zarejestrowany w 3D model rozszerzony, dopasowując je do anatomii kręgosłupa i wizualizuj w goglach (Rysunek 5). Wykonaj precyzyjne dostrojenie ścieżek na ekranie dotykowym platformy nawigacyjnej.

figure-protocol-5
Rysunek 5: Planowanie ścieżki pedikularnej. Ścieżki dla pedikularnych są planowane za pomocą gogli i wskaźnika nawigacyjnego. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

6. Rozpoczęcie zakładania pedikularnej

Wykonaj małe nacięcia skóry o długości około 2 cm za pomocą skalpela, aby uzyskać minimalnie inwazyjny dostęp do szypułek w oparciu o nałożony model 3D widoczny przez gogle (Rysunek 6).
Stosując technikę minimalnie inwazyjną, wypreparuj tkankę miękką i rozszerz kanał za pomocą rozszerzaczy, aż do osiągnięcia punktu wejścia szypułki na powierzchni kręgu.
Dostosuj głębokość prowadnicy wiertła, aby dopasować ją do długości planowanej na szypułkę. Planowana długość jest wyświetlana na ekranie systemu nawigacyjnego. Ustaw i wyrównaj nawigowaną prowadnicę wiertła do zaplanowanej ścieżki.
Wywierć pedikule za pomocą wiertarki elektrycznej z wiertłem 4,5 mm (Rysunek 7). Wiercić zgodnie z zaplanowaną ścieżką; Prowadnica wiertła zapobiega zagłębianiu się wiertła głębiej niż planowana głębokość.
Oszacuj czas od nacięcia skóry do wywiercenia kanału dla każdej szypułki.

figure-protocol-6
Rysunek 6: Minimalnie inwazyjne nacięcia. Zwłoki świni od góry pokazujące minimalnie inwazyjne nacięcia wzdłuż kręgosłupa. Po prawej stronie znajduje się odniesienie z odblaskowymi kulkami zaciśniętymi na wyrostku kolczystym. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-protocol-7
Rysunek 7: Wiercenie szypułek. Pedikularza jest wiercona wiertarką elektryczną za pomocą nawigacji widocznej przez gogle w celu wyrównania prowadnicy wiertła do wcześniej zaplanowanej ścieżki. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

7. Wizualizacja rozmieszczenia

UWAGA: Nie umieszczono żadnych, aby uniknąć artefaktów metalu podczas oceny.

Wykonaj drugą CBCT, aby uzyskać obrazy rentgenowskie wywierconych kręgów w celu analizy dokładności. Upewnij się, że przewiercony kanał w kręgu jest wyraźnie widoczny przed użyciem go do późniejszych analiz dokładności.

8. Kaniulowanie kręgosłupa

Powtórz powyższą procedurę opisaną w sekcji 2, sekcji 4, sekcji 6 i sekcji 7, aby pokryć następny obszar zainteresowania, aż do kaniulacji całego kręgosłupa.
Powtórzyć tę samą procedurę (sekcje 1-8) przy użyciu drugiej próbki.

9. Analiza obrazu

Dopasuj uzyskane obrazy CBCT do planu nawigacji i dokonaj poprawek zgodnie z notatkami laboratoryjnymi wykonanymi podczas zabiegu.
Poproś niezależnego recenzenta o ocenę wszystkich obrazów i ocenę kaniulacji zgodnie ze skalą ocen Gertzbeina, od 0 do 3. Oceny 0 lub 1 są uważane za dokładne. Oceny 2 lub 3 są uważane za niedokładne.
Scalić trajektorie planowanych ścieżek i kaniulacji oraz zdefiniować dokładność techniczną jako odchylenie od ścieżki na wejściu i celu. Zmierz odchylenie kątowe.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W sumie wykonano 33 kaniulacje nawigowane. Czas na kaniulację oraz dokładność kliniczną i techniczną oceniono na pooperacyjnych skanach CBCT (Ryc. 8).

figure-results-1
Rysunek 8: Skan pooperacyjny kaniulacji Gertzbeina stopnia 0. Skan obejmuje plan chirurgiczny kaniulacji szypułki, przedstawiony w widoku koronalnym, osiowym i strzałkowym. Zwróć uwagę na ścisłe wyrównanie wirtualnej i kanału kaniulowanego. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Średni czas wprowadzenia na kaniulację wynosił 141 s ± 71 s (mediana [zakres]: 151 [43-471]; Rysunek 9).

figure-results-2
Rysunek 9: Histogram i ramka rozkładu czasów kaniulacji szypułki. U góry, histogram rozkładu czasów kaniulacji szypułki (n = 33); u dołu, odpowiadający wykres pudełkowy przedstawiający medianę, rozstęp międzykwartylowy i wartość odstającą. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Wszystkie 33 kaniulacje zostały uznane za klinicznie dokładne zgodnie ze skalą ocen Gertzbeina (32 stopień 0; 1 stopień 1; Tabela 1).

	Gertzbein Stopień 0	Gertzbein Stopień 1	Gertzbein Stopień 2	Gertzbein Stopień 3	Klinicznie dokładny	Klinicznie niedokładne	dokładność
Liczba	Rozdział 32	1	0	0	33 Rozdział 33	0	W 100%

Tabela 1: Dokładność kliniczna wszczepionych według skali ocen Gertzbeina. Oceny 0 lub 1 zostały uznane za dokładne. Oceny 2 lub 3 zostały uznane za niedokładne.

Aby ocenić techniczną dokładność, zmierzono odchylenie każdej kaniulacji od zaplanowanej ścieżki przy wejściu do kości i na dnie kanału wiertniczego (Rysunek 10). Pomiary 3D wykonano poprzez połączenie skanu śródoperacyjnego, w tym planowanych ścieżek kaniulacji, z skanem pooperacyjnym kaniulacji. Na podstawie tych danych obliczono odchylenie kątowe.

figure-results-3
Rysunek 10: Przegląd modelu pomiarowego dla dokładności technicznej. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Ta metoda została wcześniej opisana przez Frisk et al.¹². Dla 33 wykonanych kaniulacji szypułkowych dokładność techniczna wynosiła 1,0 mm ± 0,5 mm (mediana [zakres]: 1,0 [0,4-3,3]) w punkcie wejścia (Rysunek 11) oraz 0,8 mm ± 0,1 mm (mediana [zakres]: 0,8 [0,6-4,6]) na dnie kanału wiertniczego (Rysunek 12). Odchylenie kątowe wynosiło 1,5° ± 0,6° (mediana [zakres]: 1,5 [0,3-5,0]; Rysunek 13).

figure-results-4
Rysunek 11: Dokładność techniczna w punkcie wejścia kości. Na górze, dokładność techniczna przy wejściu; u dołu, odpowiadający wykres pudełkowy przedstawiający medianę, rozstęp międzykwartylowy i wartość odstającą. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-5
Rysunek 12: Dokładność techniczna na celu (końcówka kanału wiertniczego). Najwyższa, techniczna dokładność na celu (końcówka kanału wiertniczego); u dołu, odpowiadający wykres pudełkowy przedstawiający medianę, rozstęp międzykwartylowy i wartości odstające. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-6
Rysunek 13: Odchylenie kątowe w porównaniu do planowanej ścieżki. Góra, odchylenie kąta od planowanej ścieżki; u dołu, odpowiadający mu wykres pudełkowy przedstawiający medianę i przedział międzykwartylowy. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tym badaniu opisano nowatorski przebieg pracy minimalnie inwazyjnego umieszczania pedikularnych za pomocą gogli HMD w sterylnych warunkach i oceniono jego dokładność. Istnieje kilka doniesień naukowych na temat systemów HMD do nawigacji czaszkowej i rdzeniowej, z których dwa uzyskały aprobatę FDA do użytku klinicznego^17,18. Inne badania wykazały obiecujące wyniki w zakresie użyteczności gogli HMD w sterylnym środowisku^19,20, a także dobrą dokładność w badaniach fantomów i zwłok 12,13,21. Wyniki obecnego badania potwierdzają przydatność i wykonalność przepływu pracy w sterylnym środowisku i mogą służyć jako ważna podstawa do klinicznego wprowadzenia obecnego urządzenia.

Badanie to wyróżnia się opisem krok po kroku procedury na sali operacyjnej. Korzystając ze zintegrowanej koncepcji nawigacji, w tym śródoperacyjnej CBCT i HMD, można zautomatyzować rejestrację pacjenta i nakładanie obrazu, aby zaoszczędzić czas i wysiłek na sali operacyjnej. Po zakończeniu konfiguracji i wyposażeniu chirurgów w gogle kalibrowane pod kątem wszystkie inne kroki można wykonać bezproblemowo. Dużą zaletą wstępnego planowania trajektorii jest to, że każde odchylenie od prawidłowej ścieżki może być natychmiast zwizualizowane i skorygowane.

Po zakończeniu planowania trajektorie można zobaczyć przez szypułki i będą one pasować do anatomicznych kątów szypułek. Wszelkie trajektorie, które nie pasują do kątowania pozostałych, staną się widoczne, a chirurg może je następnie skorygować, aby ułatwić późniejsze umieszczenie pręta. Zaplanowane trajektorie są zapisywane, a następnie mogą być wykorzystane do oceny dokładności technicznej po fuzji ze skanami pooperacyjnymi. W tym kontekście dokładność techniczna to połączenie błędu przylotu systemu nawigacyjnego i zdolności chirurga do trzymania się zaplanowanej trasy. Co ważne, możliwość wykonania potwierdzającego CBCT pozwala na śródoperacyjną rewizję każdej, która pomimo nawigacji może być nieprawidłowo położona.

CBCT jest dobrze znanym i szeroko stosowanym urządzeniem do obrazowania do nawigacji śródoperacyjnej i weryfikacji pooperacyjnej. CBCT zapewnia obrazy 3D o wyższej jakości w porównaniu z obrazami 2D z ramienia C, urządzenia powszechnie stosowanego w chirurgii kręgosłupa. Jakość obrazu i dokładność diagnostyczna CBCT są porównywalne z konwencjonalną tomografią komputerową. Czas potrzebny na założenie i sterylne obłożenie jest podobny do standardowego ramienia C, ale zapewnia znacznie lepszą jakość obrazowania^{diagnostycznego} 22,23,24,25.

Różnica w dokładności technicznej między punktem wejścia a punktem docelowym wynika z faktu, że dokładność w punkcie wejścia jest w dużym stopniu zależna od anatomii w wybranym punkcie wejścia. Jeśli punkt wejścia znajduje się na zboczu na powierzchni kości, zawsze istnieje ryzyko skivingu^26,27. Po wejściu w szypułkę sztywne ścianki kory mózgowej będą prowadzić urządzenie, a co za tym idzie, odchylenie na celu będzie mniejsze, ponieważ nie ma miejsca na poruszanie się.

HMD zapewnia model 3D, który jest renderowany ze śródoperacyjnej CBCT lub obrazowania przedoperacyjnego i rozszerzany na rzeczywisty kręgosłup. Ponadto wyświetla obrazy 2D w płaszczyźnie osiowej, strzałkowej i czołowej, a także drugi model 3D, który chirurg może obracać i umieszczać w dowolnym miejscu w przestrzeni wirtualnej, w oparciu o osobiste preferencje. Interakcja z oprogramowaniem wyświetlacza odbywa się obecnie za pomocą pilota zdalnego sterowania. Aby korzystać z tego pilota w sterylnym środowisku, musiałby on zostać umieszczony w sterylnej plastikowej torbie. Jest to standardowa praktyka w przypadku kilku niesterylnych urządzeń ręcznych, które muszą być używane w sterylnym środowisku. Jednak w środowisku klinicznym preferowane byłyby gesty rąk lub polecenia głosowe. Podczas nawigacji wirtualne reprezentacje śledzonych instrumentów w widokach 2D i 3D dostarczają wizualnych informacji zwrotnych, które pomagają chirurgowi.

Sam HMD ewoluował, a druga generacja Magic Leap jest lżejsza i ma większe pole widzenia. Pole widzenia jest ważnym czynnikiem w stosowaniu gogli HMD i stanowi jedną z cech, która jest stale rozwijana. Pole widzenia Magic Leap było w pełni efektywne do przeprowadzenia tego eksperymentu i nie stanowiło żadnych ograniczeń dla przepływu pracy. Każdy gogle mają swój własny mały komputer, który chirurg musi nosić pod sterylnym fartuchem. Komunikacja między goglami a systemem nawigacyjnym odbywa się za pośrednictwem sieci Wi-Fi, a ograniczenia sieci mogą powodować opóźnienia. Pomimo tego, że produkt ten jest pierwszym prototypem, obecne wyniki wskazują na doskonałą dokładność kliniczną i submilimetrową dokładność techniczną.

Ograniczeniami tego badania są mała liczebność próby oraz model świni i zwłok. Nie można było ocenić możliwego wpływu oddychania i krwawienia na dokładność. Chociaż zastosowano technikę małoinwazyjną, nie wstawiono żadnych. Jednak kanały śrubowe były dobrze widoczne i pozwalały na dokładną ocenę dokładności bez ingerencji ze strony metalowych artefaktów. Podsumowując, niniejszy artykuł zawiera szczegółowy opis nowatorskiego przepływu pracy dla nawigacji HMD AR. W przypadku zastosowania do minimalnie inwazyjnych kaniulacji szypułkowych w modelu świni można osiągnąć submilimetrową dokładność techniczną i 100% dokładność kliniczną.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Żaden z autorów, którzy są powiązani z instytucjami klinicznymi (H.F., G.B., E.E. i A.E.-T.) nie ma interesów finansowych w temacie, materiałach lub sprzęcie ani w żadnych konkurencyjnych materiałach i nie otrzymał żadnych płatności od firmy Brainlab. A.E.-T jest konsultantem firmy Brainlab do października 2022 roku. Pozostali autorzy powiązani z firmą Brainlab (J.W., F.T. i L.W.) mają interesy finansowe w zakresie tematyki, materiałów i sprzętu w tym sensie, że są pracownikami firmy Brainlab. Zakres wpływu tych autorów i/lub firmy Brainlab na dane, strukturę manuskryptu i wnioski z manuskryptu był ograniczony do wiedzy technicznej i wsparcia dla eksperymentów, a także do przeprowadzenia analizy technicznej danych obrazowych. Autorzy, którzy nie pozostawali w konflikcie interesów, mieli pełną kontrolę nad wszystkimi danymi oznaczanymi, analizą danych, informacjami zgłoszonymi do publikacji oraz całością wniosków wyciągniętych w manuskrypcie. Prototypowy system opisany w tym artykule jest obecnie prototypem badawczym i nie jest przeznaczony do użytku komercyjnego.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Tablica śledzenia kręgosłupa i urazów 4-znacznikowy	firmy Brainlab
	Brainlab
Jednorazowy pilot zdalnego sterowania	Brainlab		SmartClip
Rurka prowadząca wiertło, uchwyt z kulkami znacznikowymi, wkładana kontrola głębokości prowadnicy wiertła, wiertła	wiertarki	Brainlab
Expedium	DePuy Synthes		Śrubokręt
Matryca kalibracji przyrządu Matryca kalibracji przyrządów	firmy Brainlab
Loop-X	firmy Brainlab
Magiczny skok 2	Magiczny skok Inc.		Zestaw słuchawkowy Mixed Reality
Grzbiet wskaźnika nawigacyjnego	firmy Brainlab
Tablica referencyjna grzbietu dla włókna węglowego zacisku referencyjnego (geometria 4-sferyczna)	kręgosłupa firmy Brainlab
Zacisk referencyjny do kręgosłupa z włókna węglowego z suwakiem	Zacisk referencyjny kręgosłupa firmy Brainlab
TruSystem 7500	Trumpf		Oprogramowanie

obsługi Rzeczywistość mieszana Aplikacja do nawigacji kręgosłupa dla Magic Leap	Brainlab		Uruchom system nawigacji po krzywej Wersja: 2.0
PDM	Brainlab		Run on Curve Navigation System Wersja: 4.2
Kręgosłup i Konfiguracja przyrządu urazowego	Brainlab		Run on Curve Navigation System Wersja: 6.2
Kręgosłup i Trauma Navigation 2.0	Brainlab		Run on Curve Navigation System Wersja: 1.6