Novarad基于HoloLens 2的AR手术导航精度:24枚椎弓根螺钉插入,准确率96%

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124枚椎弓根螺钉通过VisAR导航插入,而准确率达到96%

映维网Nweon 2022年08月05日)医疗技术厂商Novarad曾在本月初宣布,可用于微软HoloLens 2的增强现实手术导航系统VisAR已获美国食品药品监督管理局FDA的精确引导脊柱手术批准。日前,团队又发表了名为《增强现实脊柱手术导航:提高开放式和微创脊柱手术的椎弓根螺钉插入准确性》的文章,介绍了通过VisAR进行手术的精度数据。

据介绍,VisAR基于Novarad成像技术解决方案堆栈构建,提供了互操作性、HIPAA合规性、图像管理和深度安全性。这种端到端解决方案提供术前规划、虚拟注释、分割和双向图像等功能。

另外,Novarad与微软进行了合作,允许穿戴HoloLens 2的医生将患者的成像数据转换为三维全息图,并以亚毫米精度叠加在患者身上。

这使得外科医生可以直接专注于手术目标,不需要像以前那样转头看向另一个平面显示器。以这种方式,VisAR提高了手术引导的精确性和经济性。团队指出,对于HoloLens 2+VisAR的方案,手术室设置时间少于2分钟,而在开放式和微创手术(MIS)程序中,椎弓根钉放置的手术精度达到2 mm。

根据由犹他大学、乔治敦大学和华盛顿大学等成员撰写的《增强现实脊柱手术导航:提高开放式和微创脊柱手术的椎弓根螺钉插入准确性》,团队根据VisAR进行了一系列的实验,共有7具尸体使用VisAR引导系统固定了124枚椎弓根螺钉。对于这项研究,他们希望评估使用VisAR放置椎弓根螺钉的准确性。

根据解剖位置和外科医生的经验,椎弓根螺钉的放置十分具有挑战性,而增强现实可以最大限度地减少荧光检查的使用和加快螺钉插入。

在具体实施方面,在CT之前,研究人员将一系列可见的光学基准点接到供体的背部。术前使用生成的图像规划虚拟椎弓根螺钉路径,包括入口点、轨迹和深度,然后打印和放置二维码,并由外科医生使用VisAR+HoloLens 2在手术室中进行查看。

操作人员可以将DICOM数据转换为全息图像,并记录到捐赠者背部的基准点。接下来,可以通过语音命令调用每个椎弓根的注释路径,再通过与虚拟引导全息图对齐来定位每个螺钉。

成像数据通过加密的二维码检索,无线上传到头显,然后允许外科医生沿着虚拟路径进行精确导航。使用工作流自动化,设置时间和配准能够在2分钟内完成。

在所述过程中没有使用荧光检查,从而最大限度地减少了患者、外科医生和/或工作人员的辐射暴露。VisAR对语音命令作出响应,可以实现平稳的操作控制,并保持或保持无菌状态。

根据实验数据,124枚椎弓根螺钉通过VisAR导航插入,而准确率达到96%,而组合误差角为2.4度,距离误差为1.9 mm。

团队指出,精确的虚拟渲染和精确的目标配准等先进功能,以及减少术前和术中成像工作流程中的电离辐射对外科领域而言是值得欢迎的改进。另外,VisAR方案较低的成本和更大的灵活性将能促进这项技术的推广普及。

延伸阅读《增强现实脊柱手术导航:提高开放式和微创脊柱手术的椎弓根螺钉插入准确性》

Novarad首席执行官温德尔·吉比(Wendell Gibby)评论道:“通过减少手术室时间、减少对患者和/或人员的辐射、提高手术准确性和无障碍性,VisAR技术为改善患者护理带来了巨大希望,因为其成本比传统导航和机器人手术方法低得多。”

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