Новое исследование показало, что визуализация поверхности обеспечивает высокоточные модели тела для хирургов, занимающихся сколиозом

Новое исследование, в котором участвуют исследователи из Госпиталя специальной хирургии (HSS) в Нью-Йорке, показало, что метод под названием 3dMD, который использует набор высокочувствительных камер и может отображать все тело за доли секунды, генерирует чрезвычайно точные изображения. и надежные модели туловища, которыми можно руководствоваться при лечении подростков со сколиозом.

Выводы, представленные сегодня на ежегодном собрании Американской академии хирургов-ортопедов (AAOS) в 2022 году, показывают, что сверхбыстрые камеры производят сканирование поверхности тела, которое дополняет внутренние изображения, генерируемые низкодозовым рентгеновским излучением. Поскольку 3dMD не использует ионизирующее излучение, исследователи считают, что эта технология может помочь пациентам со сколиозом избежать многих повторяющихся и потенциально вредных рентгеновских лучей, которые требуются при обычном лечении.

По словам Роджера Ф. Видманна, доктора медицинских наук, руководителя службы детской ортопедической хирургии в HSS и старшего научного сотрудника, работающего вместе, топография поверхности и внутренняя визуализация дают гораздо более полную картину того, как сколиоз влияет на тело. «Когда вы видите кого-то с деформацией позвоночника, вы не обязательно визуализируете форму позвоночника под ним», — сказал он. «Трехмерное (3-D) сканирование поверхности аналогично тому, что вы видите визуально, тогда как рентген или МРТ часто сильно отличаются от того, что вы видите на поверхности. Оба подхода важны, но информация, которую они предоставляют, совершенно разная».

Говард Дж. Хиллстром, доктор философии, инженер-биомеханик в HSS и один из руководителей проекта, говорит, что массив из 30 камер может создать полное изображение стоящего человека менее чем за две миллисекунды — достаточно быстро, чтобы устранить любое размытие даже при малейшее движение в любом направлении. «Это дает нам очень точную информацию для начала, и важно начать со звуковых данных», — отметил д-р Хиллстром.

Ранее было неизвестно, насколько хорошо эти изображения поверхности тела соответствуют анатомии под кожей. Эта взаимосвязь имеет решающее значение для использования 3dMD в клинике в качестве руководства по лечению сколиоза, которым страдают от 2% до 3% молодежи в Соединенных Штатах, или от 6 до 9 миллионов человек.

Лечение сколиоза часто включает использование брекетов для исправления искривления позвоночника — измерение, называемое углом Кобба, — но в наиболее тяжелых случаях может потребоваться хирургическое вмешательство.

Доктор Хиллстром, который описывает изображение как «большое трехмерное селфи», сказал, что эти результаты «дают нам зеленый флаг для изучения патологии позвоночника и эффектов лечения сколиоза различной степени тяжести» способами, которые были невозможны. ранее.

Он добавил, что для клиницистов «замечательно иметь объективные инструменты для подтверждения результатов, о которых сообщают пациенты, которые мы используем».

Для исследования исследователи сравнили изображения, полученные с помощью 3dMD, с изображениями, полученными с помощью рентгеновской системы нового поколения под названием EOS. Всего в исследовании приняли участие 46 юношей, у 26 из которых был диагностирован подростковый идиопатический сколиоз (средний возраст 14,7 года; 14 женщин, 12 мужчин) и у 20 не было этого заболевания (средний возраст 14,6 года; 9 женщин). , 11 мужчин).

Изображения 3dMD продемонстрировали чрезвычайно высокую надежность, особенно для линейных геометрических измерений поверхности предметов. «Измерения, полученные с помощью 3D-сканирования, были использованы для создания уникальных объемных измерений асимметрии туловища, которые продемонстрировали очень высокую корреляцию с самооценкой пациента», — сказал доктор Видманн.

Доктор Хиллстром отметил, что программное обеспечение постобработки, использующее искусственный интеллект (ИИ), является секретом точности массива камер. «ИИ очень быстро заполняет пробелы. Это помогает идентифицировать анатомические области и обеспечивает математический подход к организации топографических данных, показывающих голову, шею, туловище и таз снаружи тела. Вы можете обнаружить детали, которые обычно не можете увидеть невооруженным глазом или с помощью обычной радиологии».

По мере внедрения системы 3dMD в клинику эта технология поможет хирургам лучше прогнозировать как косметические, так и функциональные результаты различных процедур при сколиозе. «Вы можете использовать эту систему для оценки эффективности различных хирургических методов в зависимости от того, насколько хорошо вы создаете симметрию поверхности туловища», — сказал доктор Видманн. «Эта технология предлагает быстрый и простой способ объективной оценки симметрии поверхности, а также общего диапазона движений позвоночника, и оба показателя очень важны для оценки после операции по поводу сколиоза».

Поделиться

Источник