Colocação de parafuso pedicular usando um display de realidade aumentada montado na cabeça em um modelo suíno

Neste protocolo, fornecemos um guia detalhado sobre a integração da realidade aumentada em seu fluxo de trabalho de substituição de parafuso pedicular minimamente invasivo em um modelo de cadáver de porco. Como a realidade aumentada ainda é uma tecnologia relativamente nova em cirurgia, é valioso fornecer aos cirurgiões orientação adequada sobre seu uso durante a cirurgia. Nesta configuração de estudo, usamos uma configuração de navegação convencional com a adição de um fone de ouvido de realidade aumentada para fornecer informações de navegação diretamente no campo cirúrgico.

Isso evita a necessidade de dividir a atenção entre o campo cirúrgico e um monitor de navegação separado. Para começar, adquira duas fotos 2D do espécime de cadáver suíno preparado para cirurgia. Usando o scanner de TCFC Loop-X, Identificar os níveis vertebrais de interesse por fluoroscopia.

Para realizar a varredura de fluoroscopia, use o tablet de controle sem fio do scanner CBCT para mover o scanner para a posição desejada e marcar a posição na pele. Afastar o aparelho de TCFC do campo cirúrgico. Em seguida, use a mochila para o visor montado na cabeça ou HMD.

Expor o processo espinhoso e anexar uma pinça de referência de navegação radiolúcida a um processo espinhoso na área de interesse. Use a chave de fenda dedicada para prender a braçadeira. Agora, realize uma varredura anterior, posterior e lateral com o Loop-X.

Use as varreduras 2D para definir a região de interesse para a varredura 3D. Em seguida, execute uma varredura CBCT e transfira a varredura para a plataforma de navegação. Use o ponteiro espinhal e as vistas de navegação em linha reconstruídas para verificar a precisão do registro do paciente em pontos anatômicos.

Para calibrar uma guia de perfuração navegada e uma chave de fenda para o sistema de navegação, selecione o instrumento no Software de Configuração de Instrumentos de Coluna e Trauma da Brainlab. Apresente o instrumento real para a câmera do sistema de navegação juntamente com um dispositivo de calibração. Em seguida, equipe o cirurgião com um fone de ouvido Magic Leap e certifique-se de que cada cirurgião esteja equipado com um HMD com precisão.

Para estabelecer a comunicação entre o HMD e o Software de Navegação de Coluna e Trauma, escaneie o código QR exibido na tela da plataforma de navegação. O aplicativo de realidade mista correspondente começará a ser executado no HMD e iniciará a transferência de dados para ele. Para executar o alinhamento de realidade mista, observe a matriz de referência da coluna vertebral através do HMD por alguns segundos.

Aguarde até que um modelo 3D da coluna vertebral seja aumentado com precisão no espécime no HMD. Além da sobreposição 3D, observe as visualizações de navegação 2D e um segundo modelo 3D acima das visualizações de navegação 2D. Selecione o modo Planejamento de Parafusos no Software de Navegação de Coluna e Trauma.

Ajuste os parâmetros para o comprimento, diâmetro e deslocamento do parafuso. Planeje os trajetos dos parafusos pediculares com base no modelo aumentado registrado em 3D, alinhando-os com a anatomia da coluna vertebral. Realize o ajuste fino dos caminhos dos parafusos na tela sensível ao toque da plataforma de navegação.

Em seguida, marcar pequenas incisões cutâneas com bisturi para acesso pedicular minimamente invasivo com base no modelo 3D sobreposto visível através do HMD. Após dissecar o tecido mole, posicione e alinhe a guia de perfuração navegada ao caminho planejado. Usando uma furadeira elétrica com broca de 4,5 milímetros, perfure o pedículo.

Realizar uma segunda TCFC para aquisição de reconstruções das vértebras perfuradas para a análise de precisão. Certifique-se de que o canal perfurado nas vértebras esteja claramente visível antes de usá-lo para análises de precisão subsequentes. A TCFC pós-operatória foi utilizada para avaliar o tempo por canulação e a acurácia clínica e técnica.

O tempo médio de inserção por canulação foi de 141 segundos para mais ou para menos. Todas as 33 canulações foram consideradas clinicamente precisas de acordo com a escala de graduação de Gertzbein. Para as 33 canulações pediculares realizadas, a precisão técnica foi de 1,0 milímetros para mais ou para menos no ponto de entrada.

E 0,8 milímetros para mais ou para menos no fundo do canal de perfuração. O desvio angular foi de 1,5 graus para mais ou para menos. Em nosso estudo, o uso de realidade aumentada apresentada em um dispositivo montado na cabeça fornece uma alta precisão clínica de pedículos de perfuração neste modelo de cadáver de suínos.

Nosso estudo fornece um guia passo-a-passo para facilitar a integração da realidade aumentada no fluxo de trabalho cirúrgico.