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骨盤腫瘍手術におけるPSI位置付けと骨切除の実行のための二重機能AR誘導システムの実現可能性と精度:死体研究

Tanya Fernández-Fernández ¹, Javier Orozco-Martínez ², Carla de Gregorio-Bermejo ³

⁰Musculoskeletal Oncology Division, Department of Orthopaedic Surgery and Traumatology, Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Dr. Esquerdo 46, 28007 Madrid, Spain.

Bioengineering (basel, Switzerland) +

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2025年8月28日

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まとめ

ヘッドマウントディスプレイ (HMD) を使用した新しい拡張現実 (AR) システムは,死体研究における患者特有の器具 (PSI) 位置付けと骨盤骨切除の精度を大幅に改善しました. 外科医は高い満足度を示し,複雑な腫瘍外科手術の臨床採用の可能性を示しました.

科学分野

手術腫瘍学
医療用イメージング
拡張現実技術

背景

骨盤腫瘍の切除は明確な境界と機能の維持のために精密な骨切除を必要とします
患者特有の計測器 (PSI) は精度を高めますが,位置付けには限界があります.
拡張現実 (AR) は,手術中の指針を改善する可能性を秘めています.

研究の目的

PSIの位置付けと骨解剖の実行のためのヘッドマウントディスプレイ (HMD) を搭載した新しい二重機能ARシステムの実現可能性,正確性と使用性を評価する.
死体サンプルでの内部の半皮切除をガイドするシステムの性能を評価する.

主な方法

10人の死体半エルフが 3DプリントされたPSIとHMDの内蔵ARソフトウェアを使用してAR支援の内側半エルフ切除を受けた.
手術後のCT分析では,計画された骨切除と実行された骨切除の間の角差と転移差を測定しました.
累積的な誤差を評価するために,WilcoxonサインランクテストとBland-Altmanプロットを含む統計分析を行った.

主要な成果

平均絶対角偏差は5. 11±1. 43°で,骨切除の86. 66%が許容範囲内であった.
最大ピッチとロールの偏差はそれぞれ4. 53 ± 1. 32mmと2. 79 ± 0. 72mmで,精度基準を満たした.
ARのガイドラインは,角度誤差 (p < 0. 05) を著しく減少させ,外科医は高い可用性 (平均満足度 ≥ 4. 0) を報告した.

結論

HMDベースのARシステムは,死体モデルでのPSI誘導骨盤骨切除で実現可能で正確です.
このシステムは高い精度と高度な外科医の受け入れを証明し,臨床応用の可能性を示唆した.
この技術は複雑な骨盤腫瘍手術の結果を向上させることができます

キーワード:

3Dプリント ARによる手術拡張現実 (AR) 死体研究ヘッドマウントディスプレイ (HMD) オステオトミー精度患者特有の装置 (PSI) 外科ナビゲーション