在图像导向支气管支气管镜中,对工作流程和性能进行手术过程建模
Tatiana A Rypinski1,2, Roberto F Casal3, Parvathy S Pillai1,2
1Department of Imaging Physics, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX, USA.
Annals of biomedical engineering
|October 11, 2025
概括
与形光束CT指导的机器人辅助支气管检查提高了针对肺病变的准确性,但与传统方法相比,增加了手术时间和辐射剂量. 手术过程建模量化了这些权衡,以优化临床工作流程.
科学领域:
- 肺病学和干预性放射学.
- 医疗机器人和成像技术技术
背景情况:
- 肺病变的横支气管采样对于诊断和治疗至关重要.
- 新兴技术,如形光束CT (CBCT) 和机器人辅助,旨在加强支气管镜手术.
- 传统的支气管镜术依赖于二维光镜和辐射探头内支气管超声波 (RP-EBUS) 作为指导.
研究的目的:
- 量化和比较传统支气管检查与机器人辅助支气管检查的性能,使用CBCT指导使用外科手术过程建模 (SPM).
- 评估程序结果,包括循环时间,辐射剂量和几何精度.
主要方法:
- 统计 SPM 已被开发和验证为传统和 CBCT 引导的机器人辅助支气管镜.
- 对每个方法进行了9000次模拟运行,以分析性能差异.
- 评估了患者因素 (BMI) 和病变特征 (位置,大小) 的影响.
主要成果:
- 由CBCT引导的机器人辅助支气管检查显示,中位周期时间增加了14% (45.3分钟与39.6分钟相比),患者中位辐射剂量增加了3.2倍.
- 显著改善了几何定位,将错过目标的比例从传统支气管镜检查的22%降至CBCT引导的机器人辅助支气管镜检查的2%.
- SPM提供了清晰的3D性能可视化,有助于工作流的标准化.
结论:
- 手术过程建模有效量化了用于肺损伤活检的传统和机器人辅助支气管镜之间的性能差异.
- 由CBCT引导的机器人辅助支气管检查在增加手术时间和辐射剂量的代价上,在几何准确度方面取得了实质性的收益.
- SPM为新技术的早期实施和临床工作流程的优化提供了宝贵的见解.
