Опыт применения технологии дополненной реальности в хирургическом лечении больного с инкапсулированными металлическими инородными телами нижних конечностей

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлен опыт применения технологии дополненной реальности в хирургическом лечении больного с инкапсулированными инородными телами нижних конечностей, апробирован ранее разработанный алгоритм использования технологии дополненной реальности в хирургии. Определена целесообразность использования технологии дополненной реальности в хирургическом лечении пациентов с инкапсулированными инородными телами нижних конечностей. Исследование проводилось мультидисциплинарной командой (на базе кафедры военно-морской хирургии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова совместно с Политехническим университетом Петра Великого). Медико-техническую часть исследования составили аппаратно-программный комплекс дополненной реальности, включающий персональный компьютер и очки дополненной реальности Microsoft Hololens II, а также разработанную инвазивную систему фиксации, включающую резьбовой штифт, используемый в качестве рентгенконтрастной метки и имеющий посадочное место для крепления специальных маркеров. Клиническую часть исследования составили наблюдение и последующее успешное удаление инкапсулированных инородных тел у пациента, находившегося на стационарном лечении в клинике кафедры военно-морской хирургии в октябре 2022 г. В целом удаление инкапсулированных инородных тел конечностей может быть выполнено малотравматично с применением технологии дополненной реальности. Детальная визуализация, полученная в результате применения технологии дополненной реальности, позволяет на дооперационном этапе определить оптимальный оперативный доступ, объем предстоящей операции, точное положение, скелетотопию и синтопию инородного тела. В этой связи становится возможным цифровое моделирование различных вариантов выполнения вмешательства. Применение технологии дополненной реальности облегчает интраоперационную навигацию, что потенциально повышает безопасность и эффективность операции. Таким образом, технология дополненной реальности в хирургическом лечении зарекомендовала себя как малоинвазивная, безопасная и эффективная. В то же время очевидно, что в настоящее время существует ряд нерешенных вопросов, требующих дальнейших исследований.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Мария Дмитриевна Агаханова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: r_eselevich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1048-6203
SPIN-код: 5568-2060

ординатор

Россия, Санкт-Петербург

Владимир Геннадьевич Гребеньков

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: r_eselevich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7881-1714
SPIN-код: 4148-0527

адъюнкт

Россия, Санкт-Петербург

Валерий Николаевич Румянцев

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: doctorelanmp@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-7526-6282
SPIN-код: 8166-9820

адъюнкт

Россия, Санкт-Петербург

Михаил Сергеевич Коржук

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: gensurg@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4579-2027
SPIN-код: 1031-6315

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Денис Александрович Дымников

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: r_eselevich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1644-1014
SPIN-код: 6945-7148

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Владимир Михайлович Иванов

Политехнический университет Петра Великого

Email: voliva@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8194-2718
SPIN-код: 8738-1873

доктор физико-математических наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Антон Юрьевич Смирнов

Политехнический университет Петра Великого

Email: ishunpo@gmail.com

программист

Россия, Санкт-Петербург

Олег Валерьевич Балюра

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: r_eselevich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7826-8056
SPIN-код: 9260-9850

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Роман Владимирович Еселевич

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: r_eselevich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3249-233X
SPIN-код: 1037-8736

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Анна Леонидовна Гаврилова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: r_eselevich@mail.ru

врач-рентгенолог

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Нечаев Э.А., Грицанов А.И., Фомин Н.Ф., Минуллин И.П. Минно-взрывная травма. Санкт-Петербург: Альд, 1994. 488 с.
  2. Ельский В.Н., Климовицкий В.Г., Пастернак В.Н., и др. Концепция травматической болезни на современном этапе и аспекты прогнозирования ее исходов // Архив клинической и экспериментальной медицины. 2003. Т. 12, № 1. С. 87–92.
  3. Eckert M., Volmerg J.S., Friedrich C.M. Augmented reality in medicine: systematic and bibliographic review // JMIR Mhealth Uhealth. 2019. Vol. 7, No. 4. ID e10967. doi: 10.2196/10967
  4. González Izard S., Sánchez Torres R., Alonso Plaza Ó., et al. Nextmed: automatic imaging segmentation, 3D reconstruction, and 3D model visualization platform using augmented and virtual reality // Sensors (Basel). 2020. Vol. 20, No. 10. ID 2962. doi: 10.3390/s20102962
  5. Ivanov V.M., Krivtsov A.M., Strelkov S.V., et al. Practical application of augmented/mixed reality technologies in surgery of abdominal cancer patients // J Imaging. 2022. Vol. 8, No. 7. ID 183. doi: 10.3390/jimaging8070183
  6. Котив Б.Н., Будько И.А., Иванов И.А., Тросько И.У. Использование искусственного интеллекта для медицинской диагностики с помощью реализации экспертной системы // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2021. Т. 23, № 1. С. 215–224. doi: 10.17816/brmma63657
  7. Thomas D.J. Augmented reality in surgery: The computer-aided medicine revolution // Int J Surg. 2016. Vol. 36, No. A. Р. 25. doi: 10.1016/j.ijsu.2016.10.003
  8. Лысенко А.В., Разумова А.Я., Яременко А.И., и др. Первичные результаты применения технологии дополненной реальности при различных патологиях в челюстно-лицевой области // Медицинский вестник МВД. 2022. Т. 117, № 2. С. 7–10. doi: 10.52341/20738080_2022_117_2_7
  9. Leuze C., Zoellner A., Schmidt A.R., et al. Augmented reality visualization tool for the future of tactical combat casualty care // J Trauma Acute Care Surg. 2021. Vol. 91, No. 2S. Р. S40–S45. doi: 10.1097/TA.0000000000003263
  10. Ivanov V.M., Krivtsov A.M., Strelkov S.V., et al. Intraoperative use of mixed reality technology in median neck and branchial cyst excision // Future Internet. 2021. Vol. 13, No. 8. ID 214. doi: 10.3390/fi13080214
  11. Касимов Р.Р., Завражнов А.А., Махновский А.И., и др. Клинико-эпидемиологическая характеристика тяжелой травмы у военнослужащих в мирное время // Скорая медицинская помощь. 2022. Т. 23, № 2. С. 4–13. doi: 10.24884/2072-6716-2022-23-2-4-13
  12. Zawy Alsofy S., Nakamura M., Suleiman A., et al. Cerebral anatomy detection and surgical planning in patients with anterior skull base meningiomas using a virtual reality technique // J Clin Med. 2021. Vol. 10, No. 4. ID 681. doi: 10.3390/jcm10040681
  13. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021668401, 15.11.2021. Заявка № 2021667400/29.10.2021. Агафонова М.В., Гайворонский И.В., Дорожкин Р.В., и др. Программа визуализации процессов функциональной анатомии центральной нервной системы в режимах AR/VR.
  14. Lysenko A., Razumova A., Yaremenko A., et al. The first clinical use of augmented reality to treat salivary stones // Med Case Rep Dent. 2020. ID 5960421. doi: 10.1155/2020/5960421
  15. Гребеньков В.Г., Румянцев В.Н., Иванов В.М., и др. Периоперационное применение технологии дополненной реальности в хирургическом лечении больного местнораспространенным локорегионарным рецидивом рака прямой кишки // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2022. № 12-2. С. 44–53. doi: 10.17116/hirurgia202212244
  16. Шаповалов В.М., Гладков Р.В. Взрывные повреждения мирного времени: эпидемиология, патогенез и основные клинические проявления // Медикобиологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2014. № 3. С. 5–16. doi: 10.25016/2541-7487-2014-0-3-5-16

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Алгоритм применения AR-технологии в хирургии ИИТ нижних конечностей

Скачать (134KB)
3. Рис. 2. Имплантация штифта в латеральный мыщелок бедренной кости

Скачать (164KB)
4. Рис. 3. Установка магнитов на заднюю поверхность верхней трети правого бедра

Скачать (228KB)
5. Рис. 4. Фиксация маркера на установленные магниты

Скачать (418KB)
6. Рис. 5. 3D-модели нижних конечностей, имитирующие костные структуры конечностей, мышцы, сосуды, нервы и ИИТ обеих бедер. Желтым цветом показаны предполагаемые плоскости оперативных доступов

Скачать (160KB)
7. Рис. 6. 3D-модель нижних конечностей, характеризующая взаимное расположение костных структур, ИИТ, крупных сосудов и нервов: а — правой нижней конечности; b — левой нижней конечности

Скачать (223KB)
8. Рис. 7. Изображение правого (а) и левого (b) бедра вместе с проецируемой на очки Hololens СТАМ во время оперативного вмешательства

Скачать (309KB)
9. Рис. 8. Извлеченные ИИТ правого (а) и левого (b) бедра

Скачать (187KB)

© Эко-Вектор, 2023



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77762 от 10.02.2020.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах