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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Nicht zutreffend.
Die Studie wurde im Rahmen einer nicht-kommerziellen Kooperation durchgeführt.

Das Protokoll folgt den Richtlinien des Ethikkomitees für Humanforschung der Medizinischen Universität Warschau. Der Patient gab eine informierte Zustimmung zu dem Verfahren und bestätigte die Tatsache, dass es aufgezeichnet wird. Der Patient stimmte dem vor dem Eingriff zu.
HINWEIS: Das grundlegende Kriterium für die Einbeziehung des Patienten in das OP-Projekt war die Notwendigkeit des Eingreifens aufgrund der anatomischen Dysfunktion, die es unmöglich machte, ein Standardimplantat zu v...

Primäre und Revisions-Hüftendoprothetik kann eine Personalisierung erfordern, um die Wirksamkeit der Behandlung sicherzustellen. Die Verwendung von kundenspezifischen Implantaten erfordert jedoch eine längere Vorbereitung auf die Operation im Vergleich zu Standardverfahren. Maßgeschneiderte 3D-gedruckte Implantate sind die Lösung, die eine Chance zur Wiederherstellung der Funktion bei untypischen Patienten bietet, deren Krankheit eine signifikante Knochenzerstörung verursacht hat29. Standard...

Die Technologie des dreidimensionalen (3D) Drucks und der Visualisierung komplexer Strukturen wächst in verschiedenen Bereichen der Medizin rasant. Dazu gehören die Herz-Kreislauf-Chirurgie, die Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, die Kiefer- und Gesichtschirurgieund vor allem die orthopädische Chirurgie 1,2,3,4,5. Derzeit wird diese Technologie in der orthopädischen Chirurgie nicht nur bei der direkten Umsetzung von 3D-gedruckten Elementen, sondern auch in der chirurgischen Ausbildung, präoperativen Planung oder intraoperativen Navigation eingesetzt 6,7,8.
Die Hüftendoprothetik (THA) und die Knieendoprothetik (TKA) gehören zu den am häufigsten durchgeführten orthopädischen chirurgischen Eingriffen weltweit. Aufgrund der signifikanten Verbesserung der Lebensqualität des Patienten wurde THA in einer früheren Publikation als "Chirurgie des Jahrhunderts" bezeichnet9. In Polen wurden 2019 49.937 THA und 30.615 TKA durchgeführt10. Mit steigender Lebenserwartung gibt es einen Aufwärtstrend bei der prognostizierten Anzahl von Hüft- und Knieendoprothetikoperationen. Es wurden große Anstrengungen unternommen, um das Implantatdesign, die Operationstechnik und die postoperative Versorgung zu verbessern. Diese Fortschritte führten zu einer besseren Chance, die Patientenfunktion wiederherzustellen und das Risiko von Komplikationen zu verringern11,12,13,14.
Die große Herausforderung für orthopädische Chirurgen weltweit ist jedoch die Arbeit mit Nicht-Standard-Patienten, deren anatomische Defekte im Hüftgelenk es sehr schwierig oder sogar unmöglich machen, ein Standardimplantat zu implementieren15. Knochenverlust kann auf ein signifikantes Trauma, progressive degenerative Osteoarthritis mit einem Acetabularvorsprung, Entwicklungshüftdysplasie, primären Knochenkrebs oder Metastasen zurückzuführensein 16,17,18,19,20. Das Problem der Implantatauswahl betrifft insbesondere Patienten, bei denen das Risiko mehrerer Revisionen besteht, die manchmal auch eine unkonventionelle Behandlung benötigen. In solchen Fällen ist eine vielversprechende Lösung ein additiv hergestelltes 3D-gedrucktes Implantat, das für einen bestimmten Patienten und Knochendefekt entwickelt wurde und eine sehr präzise anatomische Passform ermöglicht20.
Im Bereich der Endoprothetik sind ein präzises Implantat und seine nachhaltige Fixierung entscheidend. Fortschritte in der präoperativen und intraoperativen 3D-Visualisierung haben zu hervorragenden Lösungen wie Augmented und Mixed Realitygeführt 21,22,23,24. Die intraoperative Verwendung von Knochen- und Implantat-Computertomographie-Hologrammen (CT) kann eine bessere Prothesenplatzierung ermöglichen als herkömmliche Röntgenbilder. Diese neue Technologie kann die Chancen auf Therapiewirksamkeit erhöhen und das Risiko neurovaskulärer Komplikationen verringern21,25.
Dieser Fallbericht betrifft einen Patienten, der aufgrund einer aseptischen Lockerung einer Hüftrevision unterzogen wurde. Um einen signifikanten Knochenverlust durch mehrere Implantatfehler zu beheben, wurde das maßgeschneiderte 3D-gedruckte Acetabularimplantat verwendet. Während des Eingriffs verwendeten wir Mixed Reality, um die Implantatposition zu visualisieren, um eine Beschädigung der gefährdeten neurovaskulären Strukturen zu vermeiden. Die Anwendung, die in ein Mixed-Reality-Headset implementiert ist, ermöglicht die Abgabe von Sprach- und Gestenbefehlen, wodurch es möglich ist, es unter sterilen Bedingungen während des chirurgischen Eingriffs zu verwenden.
Eine 57-jährige Frau wurde mit einer vorläufigen Diagnose in die Abteilung eingeliefert: Lockerung der Hüftkomponente der linken Hüfte. Die Krankheitsgeschichte des Patienten war umfangreich. Im Laufe ihres Lebens unterzog sie sich zahlreichen chirurgischen Eingriffen des Hüftgelenks. Die erste Behandlung war die Hüfterneuerung aufgrund von Arthrose durch Hüftdysplasie (1977-15 Jahre alt), die zweite war eine totale Hüftendoprothetik aufgrund einer Implantatlockerung (1983-21 Jahre alt) und zwei weitere Revisionsoperationen (1998, 2000-37 und 39 Jahre alt). Darüber hinaus litt die Patientin an einer spastischen linksseitigen Hemiplegie, die durch Zerebralparese im Kindesalter verursacht wurde, und sie wurde wiederholt wegen einer Deformität des linken Klumpfußes operiert. Sie war auch mit Arthrose der thorakolumbalen Wirbelsäule, Karpaltunnelsyndrom und gut kontrollierter arterieller Hypertonie belastet. Die endgültige Diagnose, die der Qualifikation für den nächsten Eingriff vorausging, war der Schmerz und die zunehmende Funktionseinschränkung, die durch eine Lockerung der Hüftkomponente der linken Hüfte verursacht wurden. Der Patient war hoch motiviert, körperlich aktiv und mit Behinderung zurecht.

<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

Die Technologie des 3D-Drucks und der Visualisierung anatomischer Strukturen wächst in verschiedenen Bereichen der Medizin rasant. Ein maßgeschneidertes Implantat und Mixed Reality wurden im Januar 2019 verwendet, um eine komplexe Revisions-Hüftendoprothetik durchzuführen. Der Einsatz von Mixed Reality ermöglichte eine sehr gute Visualisierung der Strukturen und führte zu einer präzisen Implantatfixierung. Nach Kenntnis der Autoren ist dies der erste beschriebene Fallbericht über den kombinierten Einsatz dieser beiden Innovationen. Die Diagnose, die der Qualifikation für den Eingriff vorausging, war die Lockerung der Hüftkomponente der linken Hüfte. Mixed-Reality-Headsets und Hologramme, die von Ingenieuren vorbereitet wurden, wurden während der Operation verwendet. Die Operation war erfolgreich, gefolgt von einer frühen Vertikalisierung und Patientenrehabilitation. Das Team sieht Chancen für die Technologieentwicklung in der Gelenkendoprothetik, Trauma und orthopädischen Onkologie.

Bildvorverarbeitung Binäre Masken des Beckenknochens, des Femurs und der Endoprothese wurden von erfahrenen radiologischen Technologen unter Verwendung von Schwellenwert- und Regionswachstumsalgorithmen mit verfügbarer Software halbautomatisch aus CT-DICOM-Bildern segmentiert33. Die vorbereiteten Etikettenkarten wurden ebenfalls manuell von einem Radiologen korrigiert. Beschriftungskarten wurden verwendet, um die Visualisierung zu verbessern, indem sie im nächsten Schritt de...

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

Eine komplexe Revisions-Hüftendoprothetik wurde mit einem maßgeschneiderten Implantat und Mixed-Reality-Technologie durchgeführt. Nach Kenntnis der Autoren ist dies der erste Bericht über ein solches Verfahren, der in der Literatur beschrieben wird.

Der Einsatz von Mixed Reality in der maßgeschneiderten Revisions-Hüftendoprothetik: Ein erster Fallbericht

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

Diese Technik beinhaltet die Integration von Mixed-Reality-Technologie und maßgeschneidertem Implantat, das es ermöglicht, die präzise Mentierung der Endotipsitis am besten zu verlassen und Ihre Chancen auf eine erfolgreiche Behandlung zu erhöhen. Der Hauptvorteil der verwendeten Methode ist die große Präzision bei der Implantation der Endoprothese. Die richtige Visualisierung gibt dem Chirurgen eine bessere Chance auf eine erfolgreiche Operation.Die Integration von Mixed-Reality-Technologie und maßgeschneiderten Implantaten kann sich in der endoplastischen Traumatologie der onkologischen Chirurgie des Bewegungsapparates usw. als nützlich erweisen. In Bereichen, in denen die bestmögliche Visualisierung der operierten Strukturen wichtig ist Die Methode kann im Bereich der operativen Aktivitäten und verschiedener Bereiche der orthopädischen Andrologie des Bewegungsapparates verbessert und weiterentwickelt werden. Mit Unterstützung der Ingenieure ist der Einsatz von Technologie nicht anspruchsvoll und kann den Therapieerfolg beeinträchtigen.Es lohnt sich, sich um das Team zu kümmern, da diese Art von Aktion die Zusammenarbeit mehrerer Personen erfordert. Führen Sie zunächst einen Becken-CT-Scan durch und erfassen Sie DICOM-Dateien, wie im Textprotokoll beschrieben. Um die Becken-CT-DICOM-Datei in eine holographische Darstellung zu verarbeiten, öffnen Sie den holographischen DICOM-Viewer.Wählen Sie dann den Ordner aus, der CT-DICOM-Dateien enthält. Überprüfen Sie die IP, die beim Einschalten des Mixed-Reality-Headsets angezeigt wird, und geben Sie diese in den holografischen DICOM-Viewer ein. Klicken Sie auf die Schaltfläche Verbinden, um die Visualisierung im Mixed-Reality-Headset zu sehen.Um die Strukturen des Beckenknochengewebes zu segmentieren, aktivieren Sie manuell die Option Schere. Klicken Sie auf die linke Maustaste und bewegen Sie die Maus, um die mit diesem Werkzeug ausgewählten Strukturen zu entfernen. Beenden Sie die Auswahl mit einem weiteren Klick der linken Maustaste.Vergewissern Sie sich, dass die ausgewählten Strukturen aus der Auswahl ausgeschnitten wurden. Wählen Sie aus der Liste der verfügbaren Funktionen die vordefinierte Transferfunktion CT Knochenendoprothese, die Farbvisualisierungsparameter für orthopädische Eingriffe enthält. Passen Sie die Visualisierung an, indem Sie das Fenster und die Ebene mit der rechten Maustaste ändern, die mit der Mausbewegung im 3D-Visualisierungsfenster verbunden ist.Passen Sie das Bild mit Sprachbefehlen wie Drehen, Zoomen, Schneiden und Handgesten an. Verwenden Sie den Befehl "Schneiden intelligent", um eine Schnittebene anzupassen, die senkrecht zur Sichtlinie des Benutzers steht. Beachten Sie, dass die Ebene tiefer geht, wenn der Benutzer den Kopf näher in das Hologramm bewegt.Führen Sie diese Bewegungen aus, um die inneren Teile der Visualisierung zu sehen. Verwenden Sie zunächst den Hardinge-Zugang, um die Bindegewebsverwachsungen am Hüftgelenk zu lösen und das lose Implantat zu entfernen. Verwenden Sie dann einen breiteren Zugang, um die Operation auf die gleiche Weise wie andere Revisionsverfahren des Hüftgelenks durchzuführen.Entfernen Sie alle Weichteile von der Oberfläche der Hüftpfanne, damit die Form genau dem Modell entspricht. Stellen Sie sicher, dass das Implantatmodell perfekt auf der Oberfläche des Hüftknochens haftet. Fixieren Sie das neue, nicht zementierte Implantat mit speziell entwickelten Schrauben, die das Implantat stabilisieren.Führen Sie nach der Operation eine Femurnervenblockade durch. Laden Sie als Nächstes die Visualisierung des DICOM-CT-Scans, der im vorherigen Abschnitt vorbereitet wurde, in die Mixed-Reality-Anwendung. Verbinden Sie das Mixed-Reality-Headset mit der Mixed-Reality-Anwendung, um die vorbereitete Visualisierung im holografischen 3D-Raum zu sehen.Verwenden Sie die intraoperative holographische Visualisierung der verarbeiteten Bilder, um eine angemessene und präzise Vorbereitung der Beckenknochenoberfläche zu erreichen und den Bindegewebsüberschuss zu entfernen, der sich als Reaktion auf die Lockerung der Acetabularkomponente entwickelt hat. Stellen Sie sicher, dass der Bediener die holografische Visualisierung als Referenzbild betrachtet. Verwenden Sie ein Skalpell, ein elektrochirurgisches Messer mit Koagulator, ein Köderwerkzeug und Cutter für die Operation.Für die postoperative Versorgung unterziehen Sie den Patienten einem Standard-Rehabilitations- und Genesungsprotokoll, einschließlich Rehabilitation und Mobilisation am ersten Tag nach der Operation. Mit diesem Protokoll wurde eine interaktive Visualisierung generiert, die Gewebe und mögliche Fixierungen des Implantats im präoperativen Planungsprozess darstellt. Die blaue Farbe in der Visualisierung zeigte den Rand des Implantats.Auf Basis des CT wurde die Position der Schrauben so geplant, dass der Kontakt der Schrauben mit den Gefäßnervenstrukturen und deren Schädigung vermieden wurde. Farben wurden verwendet, um Schrauben mit unterschiedlichen Parametern wie Länge und Querschnitt zu unterscheiden. Vor der Operation zeigte die CT-3D-Rekonstruktion sichtbare Degeneration und Zerstörung von Knochenstrukturen und Beckenasymmetrie.Eine Röntgeninspektion, die sechs Wochen nach der Operation durchgeführt wurde, zeigte, dass das Implantat korrekt eingesetzt wurde, was den Erfolg der Operation bestätigte. Die Mixed-Reality-Technologie ermöglichte eine sichere und nicht-invasive Möglichkeit, das Becken, die Knochen und die Weichteile genau zu visualisieren und die Chancen auf eine gute Implantatplatzierung zu erhöhen. Durch Manipulation des Bildes, z. B. durch Zoomen der ausgewählten Fragmente der komplexen anatomischen Strukturen, kann man die Unvollkommenheiten des Auges des Chirurgen ausschließen.Das Verfahren des Autoputzes wird nach allgemein anerkannten Standards durchgeführt. Jedes Element der Vorbereitung der Operation, einschließlich der Zusammenarbeit mit Ingenieuren, der Implantatvorbereitung, der Patientenvorbereitung und der anschließenden schrittweisen chirurgischen Eingriffe, ist sehr wichtig. Die Integration von Mixed Reality und maßgeschneiderten Implantaten kann ein neues Kapitel in der orthopädischen Andrologie des Bewegungsapparates eröffnen.Wo es angebracht ist, sind Visualisierung und Präzision des Implantatersatzes sehr wichtig.

Research

JoVE Journal

Medicine

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Split liver transplantation and living liver donor liver transplantation were developed in the clinic to utilize liver organs in a more efficient manner. ...

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