January 30, 2018

增强现实有助于外科医生“看到”组织并重新连接血管

在经营剧院中使用增强现实可以帮助外科医生改善患者重建手术的结果。

在圣玛丽医院伦敦帝国学院的一系列一系列程序中,研究人员首次出现了外科医生在经过重建的下肢手术患者的同时,外科医生如何使用微软龙头耳机。

Hololens是一种独立的计算机耳机,沉浸在“混合现实”中佩戴穿着者,使它们能够与“全息图”相互作用,计算机生成的物体通过遮阳板可见。在英国,目前仅适用于开发人员的耳机。

帝国团队使用该技术来覆盖CT扫描的图像 - 包括骨骼和钥匙的位置 - 在每个患者的腿上,有效地使外科医生能够在手术期间“通过”肢体。

据采用技术的团队,这种方法可以帮助外科医生找到并重新连接关键 重建手术期间的血管,可以改善患者的结果。

“我们是世界上第一批在经营剧院使用洪水的群体之一,”菲利普·普拉特(Philip Pratt)博士普拉特是该研究系,欧洲放射学实验发表的研究员。 “通过这个初始系列的患者案例,我们已经表明该技术实用,并且它可以为手术团队提供福利。用洪水,你看着腿,基本上看到它内部。你看到骨头,血管的过程,可以确认目标所在的位置。“

在车祸或严重的创伤之后,患者可能具有组织损伤或开放的伤口,需要使用筋膜皮瓣重建手术。这些组织的襟翼,这些组织从身体别处脱离并且包括皮肤和血管,用于覆盖伤口并使其能够闭合并愈合。

该过程中的一个重要步骤是将“新”组织的血管与伤口部位的那些连接,因此含氧血液可以到达新组织并保持活力。

重建手术的该元素的标准方法一直是使用手持扫描仪,通过检测通过它们的运动来识别皮肤下的血管,使外科医生能够近似船只的血管和他们的课程组织。

“增强现实提供了一种新的方法,可以通过将扫描图像覆盖到患者在操作期间准确,快速地找到这些血管,”普拉特博士解释说。

制作模型

在用于试验该技术的程序中,五名需要在其腿上进行重建手术的患者接受了CT扫描以映射肢体的结构,包括骨骼的位置和血管的位置和过程。

然后,扫描的图像被Dimitri Amiras博士,帝国大学医疗保健NHS信任(ICHNT)的顾问放射科医生段分段为骨,肌肉,脂肪组织和血管,并加载到中间软件以创建腿的3D模型。

然后将这些模型送入专门设计的软件,该软件使挖清胶耳机的图像呈现,这又将模型覆盖到外科医生在操作剧院中看到的内容。临床工作人员能够通过手势操纵这些AR图像,以便在患者肢体上的手术地标进行任何精细调整,并正确地将模型与膝关节或脚踝骨骼相提并论。

阿米拉斯博士说:“圣玛丽的医院是一个主要的创伤中心,让我们有机会改善重建襟翼的术前计划。随着时间的推移,已经优化了扫描协议,以提供解剖学的优秀图像,但是,首先,我们必须依赖于从3D CT重建采取的解剖学地标进行粗略测量以引导手术。

“现在,使用Hololens,我们可以识别血管在3D空间中的位置,并使用虚拟3D箭头来指导外科医生。目前,数据准备是一个耗时的过程,但在未来的情况下,这可能是自动化的,有顾问放射科医师检查模型的准确性,以防止原始扫描。我认为这是在学术健康科学中心可以实现的榜样。“

外科医生的观点

ICHNT的塑料和重建外科医生Jon Simmons先生领导了使用Hololens耳机和增强现实模型进行程序的团队。案件从一个41岁的男子范围内,在一个持续的腿部受伤 ,一个85岁的女性,骨折骨折。外科手术团队报告了龙头是剧院的强大工具,该方法比定位血管的超声方法更可靠,耗时越来越耗费。

“AR技术在操作剧院的应用有一些非常激动人心的可能性,”Simmons先生说。 “它有助于简化和提高重建程序某些元素的准确性。虽然该技术无法取代临床团队的技能和经验,但它可能有助于减少患者在麻醉下花费的时间并减少边缘出错。我们希望它将允许我们为个体患者提供更量身定制的外科解决方案。“

该组突出了该技术的一些限制,这可能包括在建模阶段期间的错误以及覆盖模型的可能性未对准。此外,案例研究到目前为止一直基于腿部,这有许多清晰可见的外科“地标”,如脚踝或膝关节。没有这些刚性地标的区域,如腹部,可能更加复杂,血管运动的潜力更加复杂。

然而,研究人员相信,一旦精制,该方法可以应用于需要组织襟翼的重建手术的其他领域,例如乳房切除术后乳房重建。下一步包括在一组较大的患者中试验技术,由多个中心的团队进行的程序。

普拉特博士补充说:“在将来,我们希望进一步自动化过程。我们可以使用软件来改善对齐,并且当它们具有扫描期间,在操作期间使用相同的标记将标记附加到患者身上参考。我们希望探索许多领域,需要进一步改进,但小案例系列已显示 ,这似乎是操作剧院中的宝贵工具。“



更多信息: Philip Pratt等人,通过挖掘玻璃:使用3D血管模型与穿孔血管使用3D血管模型来增强现实, 欧洲放射学实验 (2018)。 DOI:10.1186 / s41747-017-0033-2
Provided by 伦敦帝国学院
引文: 增强现实有助于外科医生“通过”组织和重新连接血管(2018年1月30日) 检索2021年6月11日 from //xasqxhb.com/news/2018-01-augmented-reality-surgeons-tissue-reconnect.html
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