开发一种用于逆肩关节整形的新型导航系统及其准确性:一个幻影和尸体研究
Qiyang Zhu1, Chenkai Li2, Xingqi Fan1
1Institute of Biomedical Manufacturing and Life Quality Engineering, State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, Room A925, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, 800 Dongchuan Road, Minhang District, Shanghai, 200240, China.
概括
这项研究引入了用于逆肩关节整形的光学导航系统,提高了手术精度. 该系统可实现实时跟踪,减少螺丝植入的错误,以获得更好的患者结果.
科学领域:
- 整形外科手术 整形外科手术
- 医疗成像医学成像
- 手术导航 手术导航
背景情况:
- 反向肩关节整形越来越多地用于肩关节疾病.
- 传统手术有其局限性,包括视觉限制和潜在的并发症.
- 需要加强外科手术指导,以改善假肢寿命和患者安全.
研究的目的:
- 开发和评估一个光学导航系统,用于在逆肩关节整形手术期间协助外科医生.
- 为了实现手术现场的实时跟踪,包括患者解剖学和仪器.
- 为了提高螺丝植入的准确性,在逆肩关节整形术.
主要方法:
- 开发了一个使用NDI Polaris Spectra和开源平台的光学导航系统.
- 利用手术前的医学图像来规划螺丝植入路径.
- 实现了用于实时追踪幽灵/尸体和手术仪器的注册和校准算法.
- 通过可视化引导钻探,并引入了一个错误校正算法.
主要成果:
- 幻影实验显示输入误差为1.05 ± 0.15毫米,角度误差为2.47 ± 0.55°.
- 尸体实验表明入口误差为1.53 ± 0.22毫米,角度误差为4.91 ± 0.78°.
- 该系统成功实现了实时跟踪,并帮助精确地放置螺丝.
结论:
- 拟议的光学导航系统有效地实现了实时的手术部位跟踪,以获得逆肩关节整形术的精确结果.
- 该系统帮助外科医生实现精确的螺丝植入.
- 未来的研究将专注于整合机器人技术,以进一步提高外科手术的效率.
