要約
画像誘導脊椎手術 (IGSS) 向けの正確で手頃なソリューションに対する需要の高まりに応えて、このホワイトペーパーでは、ロボット支援およびナビゲーション誘導 IGSS システムの包括的な開発について説明します。
この取り組みには、必要な手術精度を達成し、ユーザーの放射線被ばくを制限するために最先端の技術を統合することが含まれており、それによって手作業による手術方法の限界に対処します。
当社は、ハイブリッド層アプローチを採用した IGSS ワークフローとシステム アーキテクチャを提案します。モジュール式システム アーキテクチャと統合システム アーキテクチャを特徴的な層で組み合わせて、シームレスな統合、拡張性、再構成性を実現する手頃な価格のシステムを開発します。
私たちはシステムを開発して統合し、ファントムと死体で広範囲にテストしました。
提案されたシステムのナビゲーション誘導を使用した精度は 1.020 mm、ロボット支援はファントム上で 1.11 mm です。
死体検証でも同様のパフォーマンスが観察され、Gertzbein-Robbins スケールによると、ネジの配置の 84% がグレード A、ナビゲーション ガイダンスを使用した場合は 10% がグレード B、90% がグレード A、ロボット支援を使用した場合は 10% がグレード B であったことが証明されました。
IGSS に対するその有効性。
評価されたパフォーマンスは IGSS としては十分であり、文献に記載されている既存のシステムや市販されているシステムと同等です。
システムが椎弓根スクリューの配置と検証ごとに平均 3 つの C アーム画像のみを必要とすることを考慮すると、ユーザーの放射線量は文献よりも低くなります。
要約(オリジナル)
In response to the growing demand for precise and affordable solutions for Image-Guided Spine Surgery (IGSS), this paper presents a comprehensive development of a Robot-Assisted and Navigation-Guided IGSS System. The endeavor involves integrating cutting-edge technologies to attain the required surgical precision and limit user radiation exposure, thereby addressing the limitations of manual surgical methods. We propose an IGSS workflow and system architecture employing a hybrid-layered approach, combining modular and integrated system architectures in distinctive layers to develop an affordable system for seamless integration, scalability, and reconfigurability. We developed and integrated the system and extensively tested it on phantoms and cadavers. The proposed system’s accuracy using navigation guidance is 1.020 mm, and robot assistance is 1.11 mm on phantoms. Observing a similar performance in cadaveric validation where 84% of screw placements were grade A, 10% were grade B using navigation guidance, 90% were grade A, and 10% were grade B using robot assistance as per the Gertzbein-Robbins scale, proving its efficacy for an IGSS. The evaluated performance is adequate for an IGSS and at par with the existing systems in literature and those commercially available. The user radiation is lower than in the literature, given that the system requires only an average of 3 C-Arm images per pedicle screw placement and verification
arxiv情報
| 著者 | Suhail Ansari T,Vivek Maik,Minhas Naheem,Keerthi Ram,Manojkumar Lakshmanan,Mohanasankar Sivaprakasam |
| 発行日 | 2024-06-07 05:07:47+00:00 |
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