ホログラムによる肺血管解剖学の術前評価 (Holo-lungs)
肺切除を受ける患者における拡張現実 (ホログラム) による肺血管解剖学の術前評価
肺血管解剖学は、肺切除中の一定の課題を表しています。これは、血管枝と解剖学的変動の点で変動性があるためです。
術前の標準的なコンピューター断層撮影は、トリッキーな異常を予測するには必ずしも十分ではありません。ホログラムの作成のおかげで、拡張現実は、肺血管の解剖学と腫瘍組織との関係に関する追加データを提供する可能性があります。 この研究の目的は、癌の肺切除を受ける患者で切除される葉の肺血管解剖学の数、位置、および潜在的な異常を正確に予測する可能性を評価することです。
患者は、標準的な術前の腫瘍学的および機能的評価を受けます。 特定のプロトコルに従って実行される術前のコンピュータ断層撮影 (CT) が実行されます。 その後、CT 画像を加工して 3D 画像 (ホログラム) を生成します。 放射線科医 2 名と胸部外科医 2 名が CT 画像を分析し、切除する葉の動脈枝と静脈枝の数を報告します。 さらに、正常な解剖学に従って、あらゆる解剖学的変化を報告します。 その後、同じ 2 人の放射線科医と胸部外科医がホログラムを分析し、上記と同じ分析を行います。 患者は計画された外科的切除を受けます。 手術チームは、切除された葉の動脈と静脈の枝の正確な数と、すべての解剖学的変化を報告します。 放射線科医と胸部外科医の術前 CT およびホログラフィック所見は、手術チームの報告と照合されます。
調査の概要
詳細な説明
拡張現実 (AR) システムは、専用のハードウェアとソフトウェアを介してリアルタイムでコンピューター処理された画像データを外科医に提供します。 AR の投影は、ディスプレイ、プロジェクター、カメラ、トラッカー、またはその他の専用機器を使用することで可能になります。
現在、AR のアプリケーションは、医用画像の術前 3D 再構成の必須要件によって制限されています。 Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) 形式の市販または自作のソフトウェアを使用して、これらの再構成を作成することができます。 再構成の品質は、入力データの品質と再構成システムの精度に依存します。 このような再構成は、ターゲット領域の仮想探索、選択的な外科的アプローチの事前計画、および術野でのより良いオリエンテーションとナビゲーションに使用できます。 AR は、主要な血管、神経、その他の重要な組織などの重要な構造を視覚化するのに特に役立ちます。 これらの構造を患者に直接投影することで、AR は安全性を高め、手順の完了に必要な時間を短縮します。 さらに、拡張現実は、外科レジデント、他の医療スタッフ、または学生のトレーニングとスキル評価のための効果的なツールであることが証明されました。 拡張現実は、術前の計画と実際の手術のタイムリーな完了に効果的に使用できます。 術前の 3D 再構成画像は、AR システムでの表示用に修正および準備できます。 一般に、AR は、個別に好みの切開や切断面を調整したり、トロカールを最適に配置したり、主要臓器コンポーネントの位置を表示することで一般的に安全性を向上させたりするために使用されます。 AR のもう 1 つの利点は、ネオアジュバント化学療法または放射線療法の後に困難な状況にある外科医を支援できることです。
研究によると、AR システムは従来のナビゲーション技術に匹敵するものになりつつあり、ルーチンの臨床診療に十分な精度と安全性を備えています。 現在直面している問題のほとんどは、さらなる医学的および技術的研究によって解決されるでしょう。 拡張現実は、合理的な使用によって手術の分野を変える可能性のある強力なツールのようです。 将来的には、AR は高度な人間とコンピューターのインターフェースとして機能し、外科医と共生してより良い結果を達成できるようになるでしょう。 それにもかかわらず、拡張現実の最大の可能性と費用対効果を実現するには、さらなる進歩が必要です。
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Francesco Petrella, MD, PhD
- 電話番号：00390294372921
- メール：francesco.petrella@ieo.it
研究場所
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Milan、イタリア、20141
- 募集
- European Institute of Oncology
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コンタクト：
- Francesco Petrella, MD, PhD
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Milan、イタリア、20143
- 募集
- European Institue of Oncology
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コンタクト：
- Francesco Petrella, MD, Ph D
- 電話番号：00390294372921
- メール：francesco.petrella@ieo.it
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- 肺がんの計画的な解剖学的切除
- -患者が研究のすべての関連する側面について知らされたことを示す署名と日付のインフォームドコンセント。
- -研究手順を遵守する意欲と能力。
除外基準:
- 18歳未満
- 全身麻酔の禁忌
- -一般的な臨床状態が悪い（ECOG PS> = 2）
- -インフォームドコンセントを提供できない患者
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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切除する葉の肺動脈と肺静脈の正確な数の予測。
時間枠：2020 - 2022
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2 人の異なる研究者 (上級放射線技師 1 名と上級胸部外科 1 名) が、標準的な術前 CT スキャンを評価し、切除する葉の肺動脈と静脈の数を示します。これは、専用のレジストリで報告されます。
その後、同じ調査員が同じ患者のホログラムを評価し、切除する葉の動脈と静脈の数を報告します。次に、これらのデータを同じレジストリに登録します。
手術後、執刀医は通常どおり、手術中に切除された動脈と静脈の数を報告します。
最後に、CT スキャン評価またはベイ CT スキャン + ホログラム評価のみによって得られた研究者の予測を、手術報告書と比較します。
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2020 - 2022
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Vavra P, Roman J, Zonca P, Ihnat P, Nemec M, Kumar J, Habib N, El-Gendi A. Recent Development of Augmented Reality in Surgery: A Review. J Healthc Eng. 2017;2017:4574172. doi: 10.1155/2017/4574172. Epub 2017 Aug 21.
- Pessaux P, Diana M, Soler L, Piardi T, Mutter D, Marescaux J. Towards cybernetic surgery: robotic and augmented reality-assisted liver segmentectomy. Langenbecks Arch Surg. 2015 Apr;400(3):381-5. doi: 10.1007/s00423-014-1256-9. Epub 2014 Nov 13.
- Inoue D, Cho B, Mori M, Kikkawa Y, Amano T, Nakamizo A, Yoshimoto K, Mizoguchi M, Tomikawa M, Hong J, Hashizume M, Sasaki T. Preliminary study on the clinical application of augmented reality neuronavigation. J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg. 2013 Mar;74(2):71-6. doi: 10.1055/s-0032-1333415. Epub 2013 Feb 12.
- Pessaux P, Diana M, Soler L, Piardi T, Mutter D, Marescaux J. Robotic duodenopancreatectomy assisted with augmented reality and real-time fluorescence guidance. Surg Endosc. 2014 Aug;28(8):2493-8. doi: 10.1007/s00464-014-3465-2. Epub 2014 Mar 8.
- Shakur SF, Luciano CJ, Kania P, Roitberg BZ, Banerjee PP, Slavin KV, Sorenson J, Charbel FT, Alaraj A. Usefulness of a Virtual Reality Percutaneous Trigeminal Rhizotomy Simulator in Neurosurgical Training. Neurosurgery. 2015 Sep;11 Suppl 3:420-5; discussion 425. doi: 10.1227/NEU.0000000000000853.
- Lahanas V, Loukas C, Smailis N, Georgiou E. A novel augmented reality simulator for skills assessment in minimal invasive surgery. Surg Endosc. 2015 Aug;29(8):2224-34. doi: 10.1007/s00464-014-3930-y. Epub 2014 Oct 11.
- Qu M, Hou Y, Xu Y, Shen C, Zhu M, Xie L, Wang H, Zhang Y, Chai G. Precise positioning of an intraoral distractor using augmented reality in patients with hemifacial microsomia. J Craniomaxillofac Surg. 2015 Jan;43(1):106-12. doi: 10.1016/j.jcms.2014.10.019. Epub 2014 Oct 29.
- Muller M, Rassweiler MC, Klein J, Seitel A, Gondan M, Baumhauer M, Teber D, Rassweiler JJ, Meinzer HP, Maier-Hein L. Mobile augmented reality for computer-assisted percutaneous nephrolithotomy. Int J Comput Assist Radiol Surg. 2013 Jul;8(4):663-75. doi: 10.1007/s11548-013-0828-4. Epub 2013 Mar 23.
- Volonte F, Pugin F, Bucher P, Sugimoto M, Ratib O, Morel P. Augmented reality and image overlay navigation with OsiriX in laparoscopic and robotic surgery: not only a matter of fashion. J Hepatobiliary Pancreat Sci. 2011 Jul;18(4):506-9. doi: 10.1007/s00534-011-0385-6.
- Souzaki R, Ieiri S, Uemura M, Ohuchida K, Tomikawa M, Kinoshita Y, Koga Y, Suminoe A, Kohashi K, Oda Y, Hara T, Hashizume M, Taguchi T. An augmented reality navigation system for pediatric oncologic surgery based on preoperative CT and MRI images. J Pediatr Surg. 2013 Dec;48(12):2479-83. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2013.08.025.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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