Background: The sliding hip screw (SHS) is frequently used in the management of hip fractures; successful placement depends on accurate positioning of the lag screw in the femoral head guided by fluoroscopy. We proposed to leverage the capabilities of augmented reality (AR) to overlay virtual images of the desired guidewire trajectory directly onto the surgical field to guide the surgeon during SHS guidewire insertion.
Methods: Using a commercially available AR headset and software, we performed preprocedural planning using computed tomography scans to identify the optimal trajectory for SHS guidewire insertion in the neck of a Sawbones femur model. The images of the scanned femurs containing the virtual guidewire trajectory were overlaid on the physical models such that the user could see a composite view of the computer-generated images and the physical environment. Two second-year orthopedic residents each inserted 15 guidewires under AR guidance and 15 guidewires under fluoroscopy.
Results: Of the 30 guidewires inserted under AR guidance, 24 (80%) were within the femoral neck, and 16 (53%) were fully enclosed within the femoral head. Nine (56%) of the 16 perforations were due to insertions that were too far along the planned trajectory. Thirteen (81%) of the successful attempts with AR had an appropriate position, compared to 25/26 (96%) with fluoroscopy. It took significantly less time to perform the procedure using fluoroscopy than AR (p < 0.05). Fluoroscopy required on average 18.7 shots.
Conclusion: Augmented reality provides an opportunity to aid in guidewire insertion in a preplanned trajectory with less radiation exposure in a sterile environment, but technical challenges remain to be solved to enable widespread adoption.
Contexte:: La vis de hanche à compression coulissante (VHCC) est souvent utilisée pour la prise en charge des fractures de la hanche; son bon positionnement dépend de l’installation précise de la vis tire-fond dans la tête fémorale sous fluoroscopie. Nous avons proposé d’utiliser les capacités de la réalité augmentée (RA) pour surimposer des images virtuelles de la trajectoire du fil-guide désirée directement sur le site opératoire dans le but de faciliter la tâche du chirurgien pendant l’insertion du filguide de la VHCC.
Méthodes:: À l’aide d’un logiciel et d’un casque de RA du commerce, nous avons préplanifié l’intervention à l’aide de clichés de tomodensitométrie (TDM) pour l’insertion optimale du fil-guide de VHCC dans le col fémoral d’un modèle de fémur Sawbones. Des clichés de TDM de fémurs montrant la trajectoire du fil guide virtuel ont été surimposés aux modèles physiques pour que l’utilisateur puisse avoir une image composite des vues générées par ordinateur et de l’environnement physique. Deux résidents de deuxième année en orthopédie ont chacun inséré 15 fils-guides à l’aide de la RA et 15 fils-guides sous fluoroscopie.
Résultats:: Des 30 fils-guides insérés à l’aide de la RA, 24 (80 %) se trouvaient dans le col fémoral et 16 (53 %) étaient entièrement à l’intérieur de la tête fémorale. Neuf (56 %) des 16 perforations étaient dues à des insertions trop profondes le long de la trajectoire planifiée. Treize (81 %) des tentatives réussies avec la RA étaient bien positionnées, contre 25/26 (96 %) avec la fluoroscopie. L’intervention sous fluoroscopie a nécessité significativement moins de temps que l’intervention sous RA (p < 0,05). La fluoroscopie a demandé en moyenne 18,7 clichés.
Conclusion:: La RA offre la possibilité de faciliter l’insertion du fil-guide quand la trajectoire est préplanifiée, tout en réduisant l’exposition aux radiations dans un environnement stérile, mais il reste des difficultés techniques à régler avant de pouvoir en généraliser l’adoption.
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