通过基于变压器的形状完成从RGB-D成像自动螺丝规划的可行性
Aidana Massalimova1, David Bauer2, Nicola Cavalcanti3
1Research in Orthopedic Computer Science (ROCS), University Hospital Balgrist, University of Zurich, 8008, Zurich, Switzerland. aidana.massalimova@balgrist.ch.
Scientific reports
|October 29, 2025
概括
这项研究引入了一种使用RGB-D扫描来规划踏板螺丝放置 (PSP) 的新方法,其准确性与无辐射CT扫描相美. 这一创新可以提高脊髓融合手术的安全性和效率.
科学领域:
- 脊柱外科手术 脊柱外科手术
- 医疗成像医学成像
- 计算机辅助手术 计算机辅助手术
背景情况:
- 准确的脚螺丝放置 (PSP) 对于脊柱融合成功至关重要.
- 像CT和光镜这样的传统方法涉及辐射和复杂的注册.
- 需要无辐射,高效的PSP规划解决方案.
研究的目的:
- 开发和评估使用手术内RGB-D扫描进行PSP规划的新型管道.
- 从RGB-D数据重建的脊柱点云上直接进行规划.
- 为了比较基于RGB-D的规划与基于CT的规划的准确性.
主要方法:
- 利用SurgPointTransformer网络进行PSP规划,使用来自RGB-D扫描的脊柱点云.
- 检测了螺丝入口和脚区域,估计了初始轨迹,并使用优化来改进它们.
- 在活体尸体样本上进行评估,将RGB-D与基于CT的规划进行比较.
主要成果:
- 在RGB-D和CT规划之间,入口点偏移,踏板中心偏移或轨迹角度误差没有显著差异.
- 通过这两种方法实现了100%的放射性最佳螺丝放置 (格茨贝恩-罗宾斯A级).
- 基于RGB-D的规划表现出与基于CT的规划可比的准确性.
结论:
- 从背部表面的RGB-D重建进行PSP规划是准确的,可与基于CT的方法相比较.
- 拟议的管道为PSP规划提供了一个无辐射的替代方案.
- 需要进一步的手术内验证来确认执行准确性和临床结果.
