用人工智能驱动的光镜图像的3D重建来进行脊柱导航:一个ex-vivo可行性研究
Dietmar Luchmann1, Sascha Jecklin2, Nicola A Cavalcanti2
1Research in Orthopedic Computer Science, Balgrist University Hospital, University of Zurich, Lengghalde 5, Zurich, 8008, Switzerland. dietmar.luchmann@uzh.ch.
BMC musculoskeletal disorders
|November 18, 2024
概括
一个使用X23D技术的基于AI的新型脊柱导航系统显示,它对脚螺丝放置有很大的承诺. 这种人工智能导航方法在体外研究中与传统方法相比性能相提并论,具有减少辐射暴露的潜力.
科学领域:
- 神经外科 神经外科
- 医疗成像医学成像
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 三维外科导航提高了脊柱仪器仪表的准确性,但面临诸如辐射暴露和工作流程中断等采用障碍.
- 基于人工智能的新技术正在寻求克服脊柱手术中的这些局限性.
研究的目的:
- 评估基于人工智能的新型光学重建技术 (X23D) 的准确性和可行性,用于腰部脚螺丝导航.
- 为了比较X23D导航方法与传统的光学辅助自由手仪器在ex-vivo环境中.
主要方法:
- 开发了一种原型的外科导航系统,利用X23D AI从四张光镜图像创建一个3D脊柱模型.
- 进行了一项ex-vivo研究,比较X23D导航与人类身体上的自由手仪器仪表.
- 评估了螺丝断裂率,格茨贝恩-罗宾斯等级,执行时间,辐射剂量和用户体验.
主要成果:
- 在X23D和对照组之间没有发现违规率,执行时间或用户体验的显著差异 (p > 0.05).
- 在X23D组显示的趋势是辐射剂量减少 (33.26mGy对比49.5mGy).
- 两组的违规次数相似,每组都有一个临床上显著的违规事件.
结论:
- 基于X23D的脊柱导航方法显示出潜力,并且在现实的活体外科手术环境中表现良好.
- 进一步的开发可能使X23D导航能够达到与临床系统可比的准确性,同时可能降低辐射剂量.
