统计外科手术过程建模:分析工作流程和图像引导脊柱手术中新兴技术的性能
Anshuj Deva1,2, Tatiana A Rypinski1,2, Parvathy Sudhir Pillai1,2
1Department of Imaging Physics, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX, USA.
Annals of biomedical engineering
|September 30, 2025
概括
统计手术过程建模 (SPM) 量化了新脊椎手术技术的好处. 内科成像和3D导航显著提高了效率和准确性,减少了手术时间和错误.
科学领域:
- 医疗信息学 医疗信息学
- 手术工程的外科工程.
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 手术过程建模 (SPM) 为理解复杂的手术工作流程提供了一个框架.
- SPM有助于评估新兴技术的潜在好处,特别是在图像引导的脊椎手术中.
研究的目的:
- 将SPM本体论扩展为用于计算建模和模拟的统计框架.
- 使用两个用例分析新脊柱手术技术对定量结果的影响.
主要方法:
- 将SPM本体 (阶段,步骤,活动) 映射到指向图中.
- 使用统计分布描述活动,通过研究进行参数化和验证.
- 应用框架来评估脊椎外科手术中的长度成像和手术内CT / 3D导航.
主要成果:
- 统计SPM揭示了手术内长度成像的好处,减少了目标定位的中位周期时间.
- 用于踏板螺杆放置的3D导航减少了中位过程时间和提高了几何精度.
- 与传统方法相比,新兴技术显示出较少的异常值和更好的定量结果.
结论:
- 统计性SPM对于评估和传达复杂的外科手术工作流程和技术好处是有价值的.
- 开发的SPM框架支持虚拟临床试验,用于评估新兴的外科技术.
- 这种方法为难以通过传统研究方法评估的结果措施提供了洞察力.
