Радикальная эндоскопическая тиреоидэктомия с помощью смешанной реальности

Наше первоначальное клиническое исследование изучает интеграцию технологии смешанной реальности в эндоскопическую тиреоидэктомию с целью установления ее практичности и эффективности. Технология смешанной реальности используется для клинического обучения, предоперационной оценки и межоперационной навигации при различных хирургических процедурах. Тем не менее, подобных сообщений о тиреоидэктомии не поступало.

Независимо от того, выполняется ли она вручную или автоматически, регистрация между виртуальными и реальными анатомическими структурами подвержена неизбежным расхождениям. Кроме того, сложная среда и интенсивное освещение в операционной могут значительно повлиять на четкость и видимость голографического изображения. По сравнению с другими технологиями, смешанная реальность может обеспечить нулевую визуализацию визуальных 3D-голографических моделей в реальных операционных с лучшими презентационными эффектами, более высокой совместимостью, более низкой стоимостью и сложностью эксплуатации.

Для начала на компьютере импортируйте данные DICOM из компьютерной томографии шеи в 3D Slicer. Отрегулируйте параметры отображения таким образом, чтобы использовать ширину окна в 350 единиц Хаунсфилда (HU) и уровень окна в 40 HU. Используя функции порога и полости, сегментируйте и реконструируйте кожу. Сначала создайте сегментацию для значений CT больше минус 250 HU с помощью функции порога, а затем используйте функцию пустоты, чтобы удалить внутреннюю часть сегментации.

Затем сегментируйте и реконструируйте щитовидную железу, поражение, трахею и пищевод с использованием функции «Вырасти из семян» на основе изображений артериальной или венозной фазы. Вручную разграничьте зародыши в целевых структурах на изображениях поперечного сечения, сагиттала и короны. Автоматически сгенерируйте сегментацию с помощью функции «Вырастить из семян».

Теперь, используя пороговую функцию, сегментируйте и реконструируйте кость на основе изображений плоского сканирования. Создайте сегментацию для значений CT, превышающих 200 HU. Сегментируйте и реконструируйте артерии с помощью функции локального порога на основе изображений артериальной фазы. Вручную разграничьте зерна в артериях на корональных изображениях, а затем создайте сегментацию, соответствующую диапазону значений CT зерен, используя функцию локального порога.

Повторите процедуру, чтобы постепенно расширить сегментацию. Сегментация и реконструкция вен с помощью функции локального порога на основе изображений венозной фазы. Чтобы начать работу на компьютере, экспортируйте полуавтоматическую 3D-модель горловины из 3D Slicer в виде файла OBJ.

Создайте новый проект в Unity 3D с помощью Mixed Reality Toolkit и настройте необходимые компоненты. Добавьте управляющую границу с помощью компонента box collider. Реализуйте подвижный курсор с помощью компонента-манипулятора объектов контекста курсора.

Затем добавьте функции перемещения, масштабирования и поворота с помощью компонентов Object Manipulator, NearInteractionGrabbable и MinMaxScaleConstraint. Включите управление прозрачностью с помощью компонента контроллера прозрачности слайдера. Импортируйте файл OBJ в проект Unity 3D и свяжите настроенные компоненты, включая коллайдер коробок, манипулятор объектов и контроллер прозрачности, с 3D-моделью шеи.

Отладка виртуальной голограммы шеи на устройстве смешанной реальности или шлеме виртуальной реальности (HMD) с помощью программы голографического удаленного взаимодействия. Упакуйте и экспортируйте проект из Unity 3D. Наденьте MRHMD перед операцией.

Используйте MRHMD для манипулирования виртуальными голограммами грифа. С помощью жеста захвата управляйте движением, масштабированием и вращением виртуальной голограммы шеи, а затем перетащите соответствующий виртуальный ползунок, чтобы настроить прозрачность виртуальной голограммы шеи. Выровняйте виртуальную голограмму шеи с положением пациента, обеспечив правильное выравнивание анатомических маркеров, таких как нижняя челюсть и ключица.

Импортируйте клинические данные, включая снимки компьютерной томографии шеи, УЗИ и результаты лабораторных исследований. в MRHMD для обеспечения доступа во время операции. Делитесь видом от первого лица через MRHMD через Wi-Fi-соединение.

Расположите пациента под наркозом в конфигурации разделенных ног и наклоните его голову назад, чтобы вытянуть шею. Расположите систему эндоскопа в передней части головы пациента. После создания операционного пространства, под углом 30 градусов лапароскопической визуализации, рассеките подкожные полости с обеих сторон ареол с помощью игл троакара.

Отделите шейную белую линию, чтобы освободить щитовидную железу. Подвешивайте мышцы ленты с помощью швов, чтобы расширить поле зрения. Введите наночастицы углерода в щитовидную железу, чтобы окрашивать как щитовидную, так и шейные лимфатические узлы.

Затем отсоедините перешеек щитовидной железы и иссеките пирамидальную долю и прегортанные лимфатические узлы, чтобы обнажить трахею и отделить связки щитовидной железы. Определите рецидивирующий гортанный нерв с помощью датчика интраоперационного нейромониторинга. С помощью ультразвукового ножа коагулируют нижнюю щитовидную артерию и вену, нижнюю щитовидную артерию и среднюю щитовидную вену.

Определить и сохранить левую паращитовидную железу. Закрепите и рассеките верхние сосуды щитовидной железы с помощью рассасывающихся зажимов. Тщательно отделите и иссекайте пораженную щитовидную железу.

Далее проводят гомолатеральную аденэктомию лимфы в центральной области шейного отдела, обеспечивая полное извлечение с помощью мешка для образцов. При необходимости проводят контралатеральную тиреоидэктомию и лимфатическую аденэктомию таким же образом. Используйте другой мешок для образцов для удаления железы.

Убедившись, что кровотечение полностью остановлено, промойте операционное поле стерильной дистиллированной водой. Зашивайте разрез слой за слоем.