当增强现实成为现实时,Daniel Sciubba和Spine Surgery的先锋精神

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丹尼尔·席伯巴(Daniel Sciubba)说:“我们正在经历外科和医学史上最激动人心的时代之一,他与他的团队在今年早些时候完成了世界上第一个增强现实(AR)支持的脊柱外科手术。

“我们正在经历外科和医学史上最激动人心的时代之一。”

“最大的启发是创新。”当Sciubba谈论灵感时,答案不会眨眨眼。“无论是手术,研究,教学还是抚养孩子,发生的事情都比现在做得更好。

在这里,Sciubba与AO Spine一起深入AR和脊椎手术的未来。

AO Spine如何影响您的职业?

几十年来,AO一直是我职业生涯的一部分。我最初以居民身份加入,不仅对参与其中的世界级人士,而且对他们想与参与者保持联系的事实都印象深刻。我成为了AO Spine的研究员,并获得了年轻研究员的青年研究员资助。目前,我领导AO Spine北美研究委员会。

“AO i这是我的想法,解决问题的很大一部分,我希望能定期与这些同事见面,因为我认为AO对我来说是一个专业的家庭。”

我的职业生涯对AO来说是一笔伟大的交易:’这是我的想法,解决问题的很大一部分,我希望能定期与这些同事见面,因为我认为AO对我来说是一个专业的家庭。

AO当前在世界上扮演着许多角色。当人们想到AO时,他们真的将其视为一种可以在骨科,神经外科和其他各种学科上进行无偏见,基于证据的世界级教育的机构。除此之外,AO现在已经成为研究和创新的先锋,领导者。

进入增强现实和脊柱外科的热门话题:您能谈谈为脊柱外科开发AR系统平台的想法吗?

“简单地说,问题是如何将我们每天通过看病人进行的自然操作与以较小的体积导航的好处相结合?”

几年前,我有机会参与脊柱外科AR的开发。这非常鼓舞人心。简而言之,问题是如何将我们每天通过看病人进行的自然操作与以较小体积导航的好处相结合?

增强现实不同于虚拟现实。虚拟现实是,如果您闭上眼睛,并且被全新的环境所包围。你不’看不到你周围的世界;您会看到有人创建的环境。

增强现实是不同的:您可以看到周围的世界,但可以在特定的时间和空间中添加事物。因此,如果您开车行驶并低头看街,然后不得不向左转,那么这条街上可能会出现一个箭头,也许会在地面上引导您。想象一下,在街道上而不是在汽车的导航屏幕上看到路标,那将是增强现实。我们的想法是找出是否可以为脊柱手术创建此类工具。

AR系统用于哪种手术?为什么选择这种特定手术?

第一次手术是开放性腰椎融合术。我们想展示一个从头到尾顺利进行的案例。我们知道,无论增强现实是否能够为我们提供我们认为可以做到的一切,手术都将顺利进行。

第二次手术要先进得多。我们使用整块切除法治疗脊索瘤,在这种方法中,我们不仅使用导航来放置螺钉,而且还使用导航来计划我们在肿瘤周围的截骨术,以使其尽可能准确和安全,从而以良好的肿瘤学边缘将肿瘤切除。最大限度地减少对局部组织的损害。

从第一个案例(开放式腰椎融合术)到更先进的肿瘤和MIS手术,人们可以看到该平台非常坚固,我认为这为我们节省了时间和精力。它为这些非常具有挑战性的案例增添了价值。

如何选择患者?是否需要任何特殊安排?

“我们选择的患者对参与的机会感到非常兴奋,并看到这可能使他们的手术受益。”

增强现实系统通过了FDA的审查,并基于事先导航的谓词。鉴于与患者谈论AR,我们’我使用了相同的协议。换句话说,我们’ve told patients, “我们有时在手术室中使用导航,这没有什么不同。”但是我们仍然想教育他们,当我们第一次使用它时这是一项新技术。

我们选择的患者对参与的机会感到非常兴奋,并看到这可能使他们的手术受益。其次,正如我们告诉他们的那样,他们知道,如果该技术不起作用,它将不会以任何方式影响其结果。我认为,这是我们与政府建立伙伴关系的一部分,不仅与政府建立伙伴关系,而且与患者本身也建立了伙伴关系。每个人都与合作伙伴共同创新。

实际的AR系统平台包括以下内容:

  • 无线头戴式耳机–只需戴上头戴式耳机,就可以将头戴式耳机视为导航中使用的棒或探针。
  • 无线脚踏板–用于更改您想在增强显示器上看到的视图。如果您什么也不想看,只需看一下耳机,您就会像平常一样看到病人。如果您踩下踏板的按钮,对其进行不同的配置,则可以添加矢状导航,轴向导航等功能,也可以在手术室中将脊柱完全地形化3D重建。
  • 患者参考框架是放置在患者身上的夹子’脊柱。当人进入手术室时,夹子已被放置。
  • 像其他导航一样,无需在室外使用摄像机。摄像头和导航点位于耳机内部。
  • 您可以快速轻松地打开或关闭增强现实,或在操作时希望添加到增强现实世界中的增强现实中进行分层。它可以显示您的头部在太空中的位置,以便您在四处寻找病人时,可以通过增强现实实时查看脊柱或至少脊柱的3D重建。
  • 手术期间有没有备用的东西?

在最初的几位患者中,我们确实使用了备份。我们已经准备好在没有增强现实的情况下进行没有任何导航的手术。

换句话说,我们徒手放置了螺钉,并通过术中成像,X射线甚至术中CT扫描证实了硬件的放置。

如果没有AR平台,它将照常营业。因此,作为备份,我们有正常的标准。我们非常有信心,如果系统出现任何问题,患者将受到保护,因为我们将恢复到几十年来一直在进行的正常安全操作。

您如何描述增强现实系统的用户体验?

对我来说,它具有所有优点,却没有导航的缺点。我必须承认,在过去的几年中,我大部分时间都没有使用导航。我认为导航提供了提高准确性的潜力,并有可能提高手术室的速度和效率。

“它 has all the positives with none of the negatives of navigation.”

我从来没有喜欢让我自​​己或我的同事帮助我进行操作,以远离病人的脊椎看监视器。当脊髓暴露或其他重要结构暴露时,这尤其重要。

对于有这种感觉的人,AR平台可能会令人印象深刻。对于像我这样不懂导航的人来说,这是一种很自然的技术。

对于喜欢导航并在实践中完全接受它的人们,AR系统提供了一种更快,更轻松的导航形式。 AR系统不包含会被手臂或窗帘遮挡或必须四处移动的相机。而且没有’不需要额外看显示器。图像确实投射在视网膜上。

“ AR系统非常有影响力-它’可以将新手带到专家级别,’将专家带到更高的层次。”

最后,对于真正擅长放置硬件的人来说,这只会使您变得更好。您拥有始终使用的相同工具,并获得了导航的额外好处。而且,新手们在放置螺钉和操纵脊椎方面还算是新手,这将带给他们更高的水平。

简而言之,AR系统非常有影响力-它’可以将新手带到专家级别,’将专家带到更高的层次。

AR在此操作中提供的最重要优势是什么?

导航可能具有使手术更加准确的优势,因为导航基于非常特殊的高级成像,如果外科医生徒手做事,他们可能无法使用。

另一方面,如果外科医生按照他们通常的方式操作并且正在看病人,而不是像传统的按导航程序那样操作面板或屏幕,则外科医生会感到更舒适,因此手术应该更安全,更有效。

I’我经常觉得这两个是矛盾的。如果一个人在自然舒适的环境中操作而没有监视器,照相机或什至没有机器人,那么从某种意义上说,手术将是理想的选择,但我们可能会错过导航的好处。另一方面,如果有人使用导航,他们可能会获得这种额外准确性的好处,但会以笨拙的系统为代价,而效率可能会更高。

如果我们可以在这套新的增强现实平台中将两者结合起来,那么我们将两全其美。这意味着更有效的手术,可能更快的手术,更准确地使用植入物和工具,从理论上讲,这意味着对患者而言更安全,更好的结果。

您如何看待AR将塑造脊柱外科医师的未来’ work?

它所提供的基本功能是一种更轻松,更快,更准确的操作方式,’比迄今为止所有以前的导航系统更简单,更直观。

It’对于外科医生来说,在导航时看着病人而不是监视器将变得更加自然。外科医生将双手放在患者身上而不是在两者之间放置机器人将变得更加自然。

“它’对于外科医生来说,在导航时看着病人而不是监视器将变得更加自然。”

我们在手术室里有很多次 ’看不到我们想要看的东西,我们必须承担,或者我们必须运用自己的判断力。例如,在过于精致的结构周围进行操纵,因为我们可以’不能看到它们周围的东西,也可以操纵它们而没有真正地看到所有的骨头,血管或脊椎管,也不知道我们的器械在哪里以及在哪里’s going to be.

如果我们能看到这些东西,那么我们的侵入性就会降低。如果我们可以减少侵入性,我们可以做手术’从来没有以微创的方式做过。 AR将变得更加强大和完善。我们将能够看到和完成过去很难完成的工作。

您认为未来几年推出的新技术是什么?

我们将会有一些新颖的创新’没想到,但更具有影响力的是结合我们已经拥有的技术。

当前,预测分析意味着在诊所或手术室为患者拍照并进行一系列分析,以找出普通人无法计算的角度,失败,并发症和结果。因此,它不是增强现实,只是向我显示图片和导航,而是’给我关于当我应该做什么时的指导或判断’我看着切口。 AR让我避开了一些危险区域。它’为我提供了绿色目标领域,我应该通过展示基于大数据和机器学习数据的机会来解决这些问题。

“将我们已经拥有的技术结合起来,将会产生更大的影响。”

我可以想象在未来的某个时间里,机器人技术与增强现实和预测分析相结合的优势将彻底改变手术方式。外科医生可能不会像以前那样以老式的方式与手术室中的患者进行互动,而是将利用机器,计算机分析和改进的成像中的实时输入来为我们提供最佳方法的见解手术应该实时进行。

但是,更具启发性和抱负的是,当您看到不同的技术协同工作时,您应该寻找可以提供的东西。凭借我们的综合经验,我们可以一起进行创新,这是AO几十年来奠定的基础。如果我们继续尝试新事物,认真地看待它们,并继续前进,我们’互相帮助,我们的同伴,以及我们所有的病人同时。

Daniel Sciubba-简历摘要

  • Daniel Michael Sciubba博士是约翰·霍普金斯大学医学院神经外科,肿瘤学和整形外科教授。他在神经外科系担任脊柱肿瘤和脊柱畸形研究主任。
  • Sciubba专门从事复杂脊柱疾病的外科手术治疗,包括肿瘤,退行性脊柱疾病,脊柱畸形和脊柱侧弯,并尽可能采用微创技术。他希望在医疗保健,医学和商业的十字路口创造并利用创新机会。他的目标是针对此类挑战性条件,对当前的护理范例进行变革性的改进,同时仍然为患者提供精确的个性化护理。
  • Sciubba还是AO脊柱知识论坛肿瘤的重要成员,并参与了AO脊柱的多项研究。

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