Name: the use of mixed reality in custom-made revision hip arthroplasty: a first case report
Uploaded: 2022-08-04T12:45:00
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Sans objet.
L’étude a été réalisée dans le cadre d’une coopération non commerciale.

Le protocole suit les directives du Comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université de médecine de Varsovie. Le patient a donné son consentement éclairé à la procédure et a reconnu le fait qu’elle sera enregistrée. Le patient a accepté cela avant l’intervention.
NOTE: Le critère de base pour inclure le patient dans le projet de chirurgie était la nécessité d’intervenir en raison du dysfonctionnement anatomique, ce qui rendait impossible l’utilisation d’un ...

L’arthroplastie primaire et de révision de la hanche peut nécessiter une personnalisation pour assurer l’efficacité du traitement. Cependant, l’utilisation d’implants personnalisés nécessite une préparation plus longue pour la chirurgie par rapport aux procédures standard. Les implants imprimés en 3D sur mesure sont la solution qui donne une chance de restaurer la fonction chez les patients non typiques dont la maladie a causé une destruction osseuse importante29. Les prothèses s...

La technologie d’impression tridimensionnelle (3D) et de visualisation de structures complexes se développe rapidement dans divers domaines de la médecine. Il s’agit notamment de la chirurgie cardiovasculaire, de l’oto-rhino-laryngologie, de la chirurgie maxillo-faciale et, surtout,de la chirurgie orthopédique 1,2,3,4,5. Actuellement, cette technologie est utilisée en chirurgie orthopédique non seulement dans la mise en œuvre directe d’éléments imprimés en 3D, mais aussi dans la formation chirurgicale, la planification préopératoire ou la navigation peropératoire 6,7,8.
L’arthroplastie totale de la hanche (THA) et l’arthroplastie totale du genou (ATG) sont l’une des interventions chirurgicales orthopédiques les plus fréquemment pratiquées dans le monde. En raison de l’amélioration significative de la qualité de vie du patient, la THA avait été décrite dans une publication précédente comme la « chirurgie du siècle »9. En Pologne, 49.937 THA et 30.615 TKA ont été réalisés en 201910. À mesure que l’espérance de vie augmente, on observe une tendance à la hausse du nombre prévu de chirurgies d’arthroplastie de la hanche et du genou. De grands efforts ont été déployés pour améliorer la conception des implants, la technique chirurgicale et les soins postopératoires. Ces progrès ont permis de meilleures chances de restaurer la fonction du patient et de réduire le risque de complications11,12,13,14.
Cependant, le grand défi auquel sont actuellement confrontés les chirurgiens orthopédistes du monde entier est de travailler avec des patients non standard dont les défauts anatomiques de l’articulation de la hanche rendent très difficile, voire impossible, la mise en œuvre d’un implant standard15. La perte osseuse peut être due à un traumatisme important, à une arthrose dégénérative progressive avec saillie acétabulaire, à une dysplasie développementale de la hanche, à un cancer primitif des os ouà des métastases 16,17,18,19,20. Le problème de la sélection des implants concerne spécifiquement les patients qui risquent de subir de multiples révisions, nécessitant parfois également un traitement non conventionnel. Dans de tels cas, une solution très prometteuse est un implant imprimé en 3D fabriqué par additif créé pour un patient spécifique et un défaut osseux, permettant un ajustement anatomique très précis20.
Dans le domaine de l’arthroplastie, un implant précis et sa fixation durable sont cruciaux. Les progrès de la visualisation 3D préopératoire et peropératoire ont abouti à d’excellentes solutions comme la réalité augmentée et mixte21,22,23,24. L’utilisation peropératoire d’hologrammes de tomodensitométrie osseuse et implantaire peut permettre un meilleur placement de la prothèse que les images de radiographie conventionnelles. Cette technologie émergente peut augmenter les chances d’efficacité thérapeutique et réduire le risque de complications neurovasculaires21,25.
Ce rapport de cas concerne un patient soumis à une chirurgie de révision de la hanche en raison d’un relâchement aseptique. Pour remédier à la perte osseuse importante causée par de multiples défaillances d’implants, l’implant acétabulaire imprimé en 3D sur mesure a été utilisé. Au cours de la procédure, nous avons utilisé la réalité mixte pour visualiser la position de l’implant afin d’éviter d’endommager les structures neurovasculaires à risque. L’application implémentée sur le casque de réalité mixte permet de donner des commandes vocales et gestuelles, permettant de l’utiliser dans des conditions stériles pendant l’intervention chirurgicale.
Une femme de 57 ans a été admise au service avec un diagnostic préliminaire : relâchement de la composante acétabulaire de la hanche gauche. Les antécédents de la maladie du patient étaient nombreux. Tout au long de sa vie, elle a subi de nombreuses interventions chirurgicales de l’articulation de la hanche. Le premier traitement était le resurfaçage de la hanche dû à l’arthrose causée par la dysplasie de la hanche (1977-15 ans), le second était une arthroplastie totale de la hanche due au relâchement de l’implant (1983-21 ans) et deux autres chirurgies de révision (1998, 2000-37 et 39 ans). De plus, la patiente souffrait d’une hémiplégie spastique du côté gauche causée par une paralysie cérébrale infantile, et elle a été opérée à plusieurs reprises en raison d’une déformation du pied bot gauche. Elle souffrait également d’arthrose de la colonne thoraco-lombaire, du syndrome du canal carpien et d’hypertension artérielle bien contrôlée. Le diagnostic final précédant la qualification pour la procédure suivante était la douleur et la limitation fonctionnelle croissante causées par le relâchement de la composante acétabulaire de la hanche gauche. Le patient était très motivé, physiquement actif et aux prises avec un handicap.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>CarnaLifeHolo v. 1.5.2</td>
			<td>MedApp S.A.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Custom-Made implant type Triflanged Acetabular Component</td>
			<td>BIOMET</td>
			<td>REF PM0001779</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head Constrained Modular Head + 9mm Neck for cone 12/14, Co-Cr-Mo, size 36mm</td>
			<td>BIOMET</td>
			<td>REF 14-107021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene insert Freedom Ringloc-X Costrained Linear Ringloc-X 58mm for head 36mm / 10 *</td>
			<td>BIOMET</td>
			<td>REF 11-263658</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the use of mixed reality in custom-made revision hip arthroplasty: a first case report

La technologie de l’impression 3D et de la visualisation des structures anatomiques se développe rapidement dans divers domaines de la médecine. Un implant sur mesure et une réalité mixte ont été utilisés pour effectuer une arthroplastie complexe de révision de la hanche en janvier 2019. L’utilisation de la réalité mixte a permis une très bonne visualisation des structures et a abouti à une fixation précise de l’implant. Selon les connaissances des auteurs, il s’agit du premier rapport de cas décrit de l’utilisation combinée de ces deux innovations. Le diagnostic précédant la qualification pour la procédure était le relâchement de la composante acétabulaire de la hanche gauche. Un casque de réalité mixte et des hologrammes préparés par des ingénieurs ont été utilisés pendant la chirurgie. L’opération a été couronnée de succès, suivie d’une verticalisation précoce et d’une rééducation des patients. L’équipe voit des opportunités de développement technologique dans l’arthroplastie articulaire, la traumatologie et l’oncologie orthopédique.

Prétraitement d’image Les masques binaires de l’os pelvien, du fémur et de l’endoprothèse ont été segmentés semi-automatiquement à partir d’images CT DICOM par des technologues radiologiques expérimentés à l’aide d’algorithmes de seuillage et de croissance de régions avec les logiciels disponibles33. Les cartes d’étiquettes préparées ont également été corrigées manuellement par un radiologue. Des cartes d’étiquettes ont été utilisées pour a...

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The Use of Mixed Reality in Custom-Made Revision Hip Arthroplasty: A First Case Report

Une arthroplastie complexe de la hanche de révision a été réalisée à l’aide d’un implant sur mesure et d’une technologie de réalité mixte. Selon les connaissances des auteurs, il s’agit du premier rapport d’une telle procédure décrite dans la littérature.

L’utilisation de la réalité mixte dans l’arthroplastie de la hanche de révision sur mesure : un premier rapport de cas

The technology of 3D printing and visualization of anatomical structures is rapidly growing in various fields of medicine. A custom-made implant and mixed ...

Cette technique implique l’intégration d’une technologie de réalité mixte et d’implants sur mesure qui permettent de sortir de l’endotipsite précise en augmentant au mieux vos chances de succès du traitement. Le principal avantage de la méthode utilisée est la grande précision dans l’implantation de l’endoprothèse. Une visualisation appropriée donne au chirurgien une meilleure chance de réussite de la chirurgie.L’intégration de la technologie de réalité mixte et des implants sur mesure peut s’avérer utile en traumatologie endoplasique du système musculo-squelettique chirurgie oncologique, etc. Dans les zones où la meilleure visualisation possible des structures opérées est importante La méthode peut être améliorée et développée dans le domaine des activités opérationnelles et divers domaines de l’orthopédie et de l’andrologie du système musculo-squelettique. Avec le soutien des ingénieurs, l’utilisation de la technologie n’est pas exigeante et peut affecter le succès de la thérapie.Il vaut la peine de prendre soin de l’équipe car ce type d’action nécessite la coopération de plusieurs personnes. Pour commencer, passez une tomodensitométrie pelvienne et obtenez des fichiers DICOM comme décrit dans le protocole texte. Pour transformer le fichier DICOM CT pelvien en une représentation holographique, ouvrez la visionneuse DICOM holographique.Ensuite, sélectionnez le dossier contenant les fichiers CT DICOM. Vérifiez l’adresse IP affichée lorsque le casque de réalité mixte est allumé et entrez-la dans la visionneuse DICOM holographique. Cliquez sur le bouton de connexion pour voir la visualisation dans le casque de réalité mixte.Pour segmenter les structures du tissu osseux du bassin, activez manuellement l’option ciseaux. Cliquez sur le bouton gauche de la souris et déplacez la souris pour supprimer les structures sélectionnées avec cet outil. Terminez la sélection avec un autre clic sur le bouton gauche de la souris.Vérifiez que les structures sélectionnées sont découpées de la sélection. Dans la liste des fonctions disponibles, choisissez la fonction de transfert prédéfinie CT endo prothèse, qui contient des paramètres de visualisation des couleurs dédiés aux procédures orthopédiques. Ajustez la visualisation en changeant la fenêtre et le niveau à l’aide du bouton droit de la souris connecté au mouvement de la souris dans la fenêtre de visualisation 3D.Ajustez l’image à l’aide de commandes vocales telles que la rotation, le zoom, la coupe intelligente et les gestes de la main. Utilisez la commande couper intelligemment pour ajuster un plan de coupe perpendiculaire à la ligne de visée de l’utilisateur. Observez que le plan s’enfonce à mesure que l’utilisateur rapproche la tête de l’hologramme.Effectuez ces mouvements pour voir les parties internes de la visualisation. Tout d’abord, utilisez l’accès hardinge pour libérer les adhérences du tissu conjonctif à l’articulation de la hanche et retirer l’implant lâche. Ensuite, utilisez un accès plus large pour effectuer l’opération de la même manière que les autres procédures de révision de l’articulation de la hanche.Retirez tous les tissus mous de la surface de l’acétabulum afin que la forme corresponde exactement au modèle fourni. Assurez-vous que le modèle d’implant adhère parfaitement à la surface de l’os acétabulaire. Fixez le nouvel implant non cimenté à l’aide de vis spécialement conçues pour stabiliser l’implant.Effectuer un bloc du nerf fémoral après la chirurgie. Ensuite, chargez la visualisation du scanner DICOM préparé dans la section précédente dans l’application de réalité mixte. Connectez le casque de réalité mixte à l’application de réalité mixte pour voir la visualisation préparée dans l’espace holographique 3D.Utiliser la visualisation holographique peropératoire des images traitées pour obtenir une préparation adéquate et précise de la surface de l’os pelvien, ainsi que pour éliminer l’excès de tissu conjonctif qui s’est développé en réponse au relâchement du composant acétabulaire. Assurez-vous que l’opérateur considère la visualisation holographique comme une image de référence. Utilisez un scalpel, un couteau électrochirurgical avec un coagulateur, un outil de leurre et des couteaux pour l’opération.Pour les soins postopératoires, faites subir au patient un protocole standard de réadaptation et de récupération, y compris la rééducation et la mobilisation le premier jour après la chirurgie. À l’aide de ce protocole, une visualisation interactive a été générée qui a montré les tissus et la fixation potentielle de l’implant dans le processus de planification préopératoire. La couleur bleue dans la visualisation montrait la bordure de l’implant.Sur la base du scanner, la position des vis a été planifiée de manière à éviter le contact des vis avec les structures nerveuses vasculaires et leurs dommages. Des couleurs ont été utilisées pour distinguer les boulons ayant différents paramètres, tels que la longueur et la section transversale. Avant la chirurgie, la reconstruction CT 3D a montré une dégénérescence visible et une destruction des structures osseuses et une asymétrie pelvienne.La radiographie effectuée six semaines après l’opération a montré que l’implant avait été correctement ajusté, confirmant le succès de la chirurgie. La technologie de réalité mixte a permis un moyen sûr et non invasif de visualiser avec précision le bassin, les os et les tissus mous, augmentant ainsi les chances d’un bon placement d’implant. En manipulant l’image, par exemple en zoomant sur les fragments sélectionnés des structures anatomiques complexes, on peut exclure les imperfections de l’œil du chirurgien.La procédure de plâtre automatique est effectuée conformément aux normes généralement acceptées. Chaque élément de la préparation de la chirurgie, y compris la coopération avec les ingénieurs, la préparation des implants, la préparation du patient et les procédures chirurgicales ultérieures étape par étape sont très importants. L’intégration de la réalité mixte et des implants sur mesure pourrait ouvrir un nouveau chapitre en orthopédie et en andrologie du système musculo-squelettique.Le cas échéant, la visualisation et la précision du remplacement de l’implant sont très importantes.

Research

JoVE Journal

Medicine

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