Name: the use of mixed reality in custom-made revision hip arthroplasty: a first case report
Uploaded: 2022-08-04T12:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Use of Mixed Reality in Custom-Made Revision Hip Arthroplasty: A First Case Report at JoVE.com

Не применимо.
Исследование проводилось в рамках некоммерческого сотрудничества.

Протокол следует руководящим принципам Комитета по этике исследований человека Варшавского медицинского университета. Пациент дал информированное согласие на процедуру и признал тот факт, что она будет записана. Пациент согласился на это до процедуры.
ПРИМЕЧАНИЕ: Осно...

Первичная и ревизионная эндопротезирование тазобедренного сустава может потребовать персонализации для обеспечения эффективности лечения. Однако использование пользовательских имплантатов требует более длительной подготовки к операции по сравнению со стандартными процедурами. И...

Технология трехмерной (3D) печати и визуализации сложных структур стремительно развивается в различных областях медицины. К ним относятся сердечно-сосудистая хирургия, оториноларингология, челюстно-лицевая хирургия и, прежде всего, ортопедическая хирургия 1,2,3,4,5. В настоящее время данная технология применяется в ортопедической хирургии не только при непосредственной реализации 3D-печатных элементов, но и в хирургической подготовке, предоперационном планировании или интраоперационной навигации 6,7,8.
Тотальная эндопротезирование тазобедренного сустава (THA) и тотальная эндопротезирование коленного сустава (TKA) являются одними из наиболее часто выполняемых ортопедических хирургических процедур во всем мире. В связи со значительным улучшением качества жизни пациента, THA была описана в предыдущей публикации как «хирургия века»9. В Польше в 2019 году было выполнено 49,937 THA и 30,615 TKA10. По мере увеличения продолжительности жизни наблюдается тенденция к росту прогнозируемого числа операций по эндопротезированию тазобедренного и коленного суставов. Большие усилия были предприняты для улучшения конструкции имплантатов, хирургической техники и послеоперационного ухода. Эти достижения привели к улучшению шансов на восстановление функции пациента и снижению риска осложнений 11,12,13,14.
Тем не менее, большой проблемой, с которой в настоящее время сталкиваются хирурги-ортопеды во всем мире, является работа с нестандартными пациентами, чьи анатомические дефекты в тазобедренном суставе делают очень трудным или даже невозможным внедрение готового имплантата15. Потеря костной массы может быть вызвана значительной травмой, прогрессирующим дегенеративным остеоартритом с протрузией вертлужной впадины, дисплазией тазобедренного сустава, первичным раком кости или метастазированием 16,17,18,19,20. Проблема выбора имплантата конкретно касается пациентов, которые подвержены риску многократных ревизий, иногда также требующих нетрадиционного лечения. В таких случаях очень перспективным решением является аддитивный 3D-печатный имплантат, созданный для конкретного пациента и костного дефекта, позволяющий получить очень точную анатомическую посадку20.
В области эндопротезирования решающее значение имеет точный имплантат и его устойчивая фиксация. Прогресс в предоперационной и интраоперационной 3D-визуализации привел к отличным решениям как дополненной, так и смешанной реальности 21,22,23,24. Интраоперационное использование голограмм костной и имплантационной компьютерной томографии (КТ) может позволить лучше установить протез, чем обычные рентгенографические изображения. Эта новая технология может увеличить шансы на эффективность терапии и снизить риск нейрососудистых осложнений 21,25.
Это сообщение о случае касается пациента, подвергшегося операции по ревизии тазобедренного сустава из-за асептического ослабления. Для устранения значительной потери костной массы, вызванной множественными отказами имплантатов, был использован изготовленный на заказ 3D-печатный вертлужный имплантат. Во время процедуры мы использовали смешанную реальность для визуализации положения имплантата, чтобы избежать повреждения нервно-сосудистых структур, подверженных риску. Приложение, реализованное в гарнитуре смешанной реальности, позволяет подавать голосовые и жестовые команды, что позволяет использовать ее в стерильных условиях во время хирургической процедуры.
В отделение поступила 57-летняя женщина с предварительным диагнозом: ослабление вертлужной впадины левого бедра. История болезни пациента была обширной. На протяжении всей своей жизни она перенесла многочисленные хирургические процедуры тазобедренного сустава. Первым лечением была шлифовка тазобедренного сустава из-за остеоартрита, вызванного дисплазией тазобедренного сустава (1977-15 лет), вторым была полная артропластика тазобедренного сустава из-за ослабления имплантата (1983-21 год) и две другие ревизионные операции (1998, 2000-37 и 39 лет). Более того, пациентка страдала спастической левосторонней гемиплегией, вызванной детским ДЦП, и ее неоднократно оперировали из-за деформации левой косолапости. Она также была обременена остеоартритом грудопоясничного отдела позвоночника, синдромом запястного канала и хорошо контролируемой артериальной гипертензией. Окончательным диагнозом, предшествовавшим квалификации для следующей процедуры, была боль и увеличение функционального ограничения, вызванного ослаблением вертлужной впадины левого бедра. Пациент был высоко мотивирован, физически активен и справлялся с инвалидностью.

<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

Технология 3D-печати и визуализации анатомических структур стремительно развивается в различных областях медицины. Изготовленный на заказ имплантат и смешанная реальность были использованы для выполнения сложной ревизионной эндопротезирования тазобедренного сустава в январе 2019 года. Использование смешанной реальности позволило очень хорошо визуализировать структуры и привело к точной фиксации имплантата. По данным авторов, это первый описанный случай совместного использования этих двух нововведений. Диагнозом, предшествовавшим квалификации для процедуры, было ослабление вертлужной впадины левого бедра. Во время операции использовались гарнитура смешанной реальности и голограммы, подготовленные инженерами. Операция прошла успешно, за ней последовала ранняя вертикализация и реабилитация пациентов. Команда видит возможности для развития технологий в эндопротезировании суставов, травматологии и ортопедической онкологии.

Предварительная обработка изображений Бинарные маски тазовой кости, бедренной кости и эндопротеза были полуавтоматически сегментированы из изображений CT DICOM опытными радиологическими технологами с использованием алгоритмов пороговых значений и увеличения региона с дост...

Watch this Scientific Journal Video about The Use of Mixed Reality in Custom-Made Revision Hip Arthroplasty: A First Case Report at JoVE.com

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

Сложная ревизионная эндопротезирование тазобедренного сустава была выполнена с использованием изготовленного на заказ имплантата и технологии смешанной реальности. По данным авторов, это первое сообщение о подобной процедуре, описанное в литературе.

Использование смешанной реальности в индивидуальной ревизионной эндопротезированию тазобедренного сустава: отчет о первом случае

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

Этот метод включает в себя интеграцию технологии смешанной реальности и изготовленного на заказ имплантата, который позволяет выйти из точного ментирования эндотипсита, наилучшим образом увеличивая ваши шансы на успешное лечение. Основным преимуществом используемого метода является большая точность в имплантации эндопротеза. Правильная визуализация дает хирургу больше шансов на успешную операцию.Интеграция технологии смешанной реальности и изготовленных на заказ имплантатов может оказаться полезной в эндопластической травматологии онкологической хирургии опорно-двигательного аппарата и т.д. В областях, где важна наилучшая визуализация оперируемых структур Метод может быть усовершенствован и развит в области оперативной деятельности и различных областях ортопедии и андрологии опорно-двигательного аппарата. При поддержке инженеров использование технологии не является требовательным и может повлиять на успех терапии.Стоит позаботиться о команде, ведь такой вид действий требует сотрудничества нескольких человек. Для начала сделайте КТ органов малого таза и получите файлы DICOM, как описано в текстовом протоколе. Для обработки файла DICOM КТ малого таза в голографическое представление откройте голографический просмотрщик DICOM.Затем выберите папку, содержащую файлы CT DICOM. Проверьте IP-адрес, отображаемый при включении гарнитуры смешанной реальности, и введите его в голографическое средство просмотра DICOM. Нажмите на кнопку подключения, чтобы увидеть визуализацию в гарнитуре смешанной реальности.Чтобы сегментировать структуры костной ткани таза, вручную включите опцию ножниц. Нажмите на левую кнопку мыши и переместите мышь, чтобы удалить структуры, выбранные с помощью этого инструмента. Завершите выделение еще одним щелчком левой кнопки мыши.Убедитесь, что выбранные структуры вырезаны из выделенной области. Из списка доступных функций выберите предопределенную трансферную функцию КТ костного эндопротеза, которая содержит параметры визуализации цвета, предназначенные для ортопедических процедур. Настройте визуализацию, изменив окно и уровень с помощью правой кнопки мыши, связанной с движением мыши в окне 3D-визуализации.Настройте изображение с помощью голосовых команд, таких как поворот, масштабирование, умная резка и жесты рук. Используйте интеллектуальную команду cut для настройки плоскости резки, перпендикулярной прямой видимости пользователя. Обратите внимание, что плоскость уходит глубже, когда пользователь перемещает голову ближе к голограмме.Выполните эти движения, чтобы увидеть внутренние части визуализации. Во-первых, используйте жесткий доступ, чтобы освободить соединительнотканные спайки к тазобедренному суставу и удалить свободный имплантат. Затем используйте более широкий доступ для выполнения операции так же, как и другие процедуры ревизии тазобедренного сустава.Удалите все мягкие ткани с поверхности вертлужной впадины, чтобы форма точно соответствовала предоставленной модели. Убедитесь, что модель имплантата идеально прилипает к поверхности вертлужной впадины. Закрепите новый, нецементированный имплантат с помощью специально разработанных винтов, которые стабилизируют имплантат.Выполните блокаду бедренного нерва после операции. Затем загрузите визуализацию компьютерной томографии DICOM, подготовленную в предыдущем разделе, в приложение смешанной реальности. Подключите гарнитуру смешанной реальности к приложению смешанной реальности, чтобы увидеть подготовленную визуализацию в 3D-голографическом пространстве.Используют интраоперационную голографическую визуализацию обработанных изображений для достижения адекватной и точной подготовки поверхности тазовой кости, а также для удаления избытка соединительной ткани, развившегося в ответ на ослабление вертлужной впадины. Убедитесь, что оператор смотрит на голографическую визуализацию как на эталонное изображение. Для операции используйте скальпель, электрохирургический нож с коагулятором, инструмент для приманки и резаки.Для послеоперационного ухода заставить пациента пройти стандартный протокол реабилитации и восстановления, включая реабилитацию и мобилизацию в первые сутки после операции. С помощью этого протокола была сгенерирована интерактивная визуализация, которая отображала ткани и потенциальную фиксацию имплантата в процессе предоперационного планирования. Синий цвет в визуализации показал границу имплантата.На основании КТ положение винтов было спланировано так, чтобы избежать контакта винтов с сосудистыми нервными структурами и их повреждения. Цвета использовались для различения болтов, имеющих различные параметры, такие как длина и поперечное сечение. Перед операцией КТ 3D-реконструкция показала видимую дегенерацию и разрушение костных структур и асимметрию таза.Рентген, проведенный через шесть недель после операции, показал, что имплантат был установлен правильно, подтверждая успех операции. Технология смешанной реальности позволила безопасно и неинвазивно точно визуализировать таз, кости и мягкие ткани, увеличивая шансы на хорошее размещение имплантатов. Манипулируя изображением, например, увеличивая выбранные фрагменты сложных анатомических структур, можно исключить несовершенства глаза хирурга.Процедура автогитарной штукатурки проводится в соответствии с общепринятыми стандартами. Каждый элемент подготовки к операции, включая сотрудничество с инженерами, подготовку имплантатов, подготовку пациента и последующие пошаговые хирургические процедуры, очень важны. Интеграция имплантатов смешанной реальности и изготовленных на заказ может открыть новую главу в ортопедии индрологии опорно-двигательного аппарата.Там, где это уместно, визуализация и точность замены имплантата очень важны.

Research

JoVE Journal

Medicine

Reverse Total Shoulder Arthroplasty

Обратный тотальное эндопротезирование Плечо

Reverse total shoulder arthroplasty was initially approved for use in rotator cuff arthropathy and well as chronic pseudoparalysis without arthritis in ...

In vivo Dual Substrate Bioluminescent Imaging

In vivo Dual Substrate Bioluminescent Imaging

В естественных условиях двойного основания Bioluminescent изображений

Our understanding of how and when breast cancer cells transit from established primary tumors to metastatic sites has increased at an exceptional rate ...

Isolation of Soluble and Insoluble PrP Oligomers in the Normal Human Brain

Выделение растворимых и нерастворимых олигомеров PrP в нормальном мозга человека

The central event in the pathogenesis of prion diseases involves a conversion of the host-encoded cellular prion protein PrPC into its pathogenic isoform ...

Measuring Frailty in HIV-infected Individuals. Identification of Frail Patients is the First Step to Amelioration and Reversal of Frailty

Измерение Frailty у ВИЧ-инфицированных людей. Идентификация ослабленных больных это первый шаг к мелиорации и Восстановление Frailty

A simple, validated protocol consisting of a battery of tests is available to identify elderly patients with frailty syndrome. This syndrome of decreased ...

Flexible Colonoscopy in Mice to Evaluate the Severity of Colitis and Colorectal Tumors Using a Validated Endoscopic Scoring System

Гибкая Колоноскопия у мышей, чтобы оценить тяжесть колита и колоректального опухолей возможность использования системы Validated Эндоскопическая Scoring

The use of modern endoscopy for research purposes has greatly facilitated our understanding of gastrointestinal pathologies. In particular, experimental ...

Intrarenal Injection of Escherichia coli in a Rat Model of Pyelonephritis

Intrarenal Injection of Escherichia coli in a Rat Model of Pyelonephritis

Интранальная инъекция<em&gt; Escherichia coli</em&gt; В крысиной модели пиелонефрита

Pyelonephritis is a bacterial infection of the kidney and is most commonly caused by Escherichia coli. Recurrent infections can cause significant renal ...

Novel Diagnostics in Revision Arthroplasty: Implant Sonication and Multiplex Polymerase Chain Reaction

Роман диагностики в Ревизионное эндопротезирование: имплантата Sonication и мультиплексной полимеразной цепной реакции

In orthopedic patients, foreign body-associated infections, especially periprosthetic joint infections (PJIs), are a devastating complication of ...

Ultrasound-guided Intracardiac Injection of Human Mesenchymal Stem Cells to Increase Homing to the Intestine for Use in Murine Models of Experimental Inflammatory Bowel Diseases

УЗИ руководствуясь внутрисердечной введения мезенхимальных стволовых клеток человека увеличить самонаведения для кишечника для использования в мышиных моделях экспериментальных воспалительные заболевания кишечника

Crohn&#39;s disease (CD) is a common chronic inflammatory disease of the small and large intestines. Murine and human mesenchymal stem cells (MSCs) have ...

Re-Arterialized Rat Partial Liver Transplantation with an in vivo Vessel-Oriented 70% Hepatectomy

Re-Arterialized Rat Partial Liver Transplantation with an in vivo Vessel-Oriented 70% Hepatectomy

Повторно Arterialized крысы частично трансплантации печени в естественных условиях судно-ориентированный 70% гепатектомии

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

Regenerative Therapy by Suprachoroidal Cell Autograft in Dry Age-related Macular Degeneration: Preliminary In Vivo Report

Regenerative Therapy by Suprachoroidal Cell Autograft in Dry Age-related Macular Degeneration: Preliminary In Vivo Report

Регенеративной терапии аутотрансплантатом Suprachoroidal клеток в сухие возраста макулярной дегенерации: предварительный в Vivo доклад

This study is aimed at examining whether a suprachoroidal graft of autologous cells can improve best corrected visual acuity (BCVA) and responses to ...