全髋关节置换术前路建模和工作流程识别
2023年11月16日 更新者：Philipp Fürnstahl
本研究的目的是对全髋关节置换术 (THA) 中直接前路入路 (DAA) 的手术过程进行系统和一般的描述。
为此，将使用系统方法将带有 THA 手术视频标记数据集的手术过程模型分割为各个手术步骤和子步骤。
研究概览
详细说明
背景和项目理由
在全髋关节置换术 (THA) 中，退化的髋关节被人工髋臼和股骨部件取代（Haynes JA，2022）。 在临床实践中，采用了多种方法来了解骨解剖结构。 近年来，直接前路入路 (DAA) 由于切口更小、并发症更少、恢复更快并且改善了患者预后而被广泛采用 (Charney M, 2020)。 然而，空间的减少和访问的限制可能会导致手术步骤的执行更加复杂（Patel NN，2019）。
主要目标
该项目的首要目标是对 THA 中 DAA 的手术过程进行系统和一般的描述。 为此，手术过程模型 (SPM) 提供了管理、组织和优化手术过程的基础（Carrillo、Esfandiari 和 Müller，2022）。 为此，需要一个 THA 手术视频的标记数据集，该数据集将使用系统方法分为各个手术步骤和子步骤。 SPM 是手术或手术相关活动及其关系的简化网络（Neumuth T，2009）。 这些模型可用于比较几种类型的干预措施或比较外科医生或整个手术室团队。 此外，SPM 还可用作工作流管理系统的输入（T，2017）。
研究类型
观察性的
注册 (估计的)
60
联系人和位置
本节提供了进行研究的人员的详细联系信息，以及有关进行该研究的地点的信息。
学习联系方式
- 姓名：Nicola Cavalcanti, MD
- 电话号码：+41445107379
- 邮箱：nicola.cavalcanti@balgrist.ch
研究联系人备份
- 姓名：Matthias Seibold, PhD
- 电话号码：P +41 44 510 73 57
- 邮箱：matthias.seibold@balgrist.ch
学习地点
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Zurich、瑞士、8008
- Balgrist University Hospital
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接触：
- Nicola Cavalcanti, MD
- 电话号码：+41445107379
- 邮箱：nicola.cavalcanti@balgrist.ch
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接触：
- Matthias Seibold, PhD
- 电话号码：+41 44 510 73 57
- 邮箱：matthias.seibold@balgrist.ch
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副研究员：
- Patrick Zingg, MD
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副研究员：
- Armando Hoch, MD
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首席研究员：
- Philipp Fuernstahl, PhD
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Aargau
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Baden、Aargau、瑞士、5404
- Kantonsspital Baden
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接触：
- Nicola Cavalcanti, MD
- 电话号码：+41445107379
- 邮箱：nicola.cavalcanti@balgrist.ch
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首席研究员：
- Tobias Buehler, MD
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Zurich
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Winterthur、Zurich、瑞士、8400
- Kantonsspital Winterthur
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接触：
- Nicola Cavalcanti
- 电话号码：+41445107379
- 邮箱：nicola.cavalcanti@balgrist.ch
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首席研究员：
- Peter Wahl, MD
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副研究员：
- Lara Pozzi, MD
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参与标准
研究人员寻找符合特定描述的人，称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
不
取样方法
非概率样本
研究人群
我们计划记录 Balgrist 大学医院、巴登州医院或温特图尔州医院的不同髋关节外科医生在手术室进行的 60 例 THA 手术，以进行数据收集。
如果患者符合纳入/排除标准，则将被招募，并在门诊做出手术决定后立即从外科医生那里获得主要信息。
患者会收到一份知情同意书，并可以在后续会诊之前决定是否参与。
执行该程序的决定与研究无关。
参与的决定不会影响程序本身。
描述
纳入标准：
- Balgrist 大学医院、巴登州医院和温特图尔州医院的全髋关节置换术 (THA) 初次手术
- 完整的放射学数据（CT 和髋部/骨盆 X 光检查）
- 签署同意书
排除标准：
- 同意缺失或不完整
- 之前在 THA 部位接受过髋部手术
- THA 部位髋部或骨盆骨折
学习计划
本节提供研究计划的详细信息，包括研究的设计方式和研究的衡量标准。
研究是如何设计的？
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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全髋关节置换术手术记录的项目人群
我们计划记录 Balgrist 大学医院或巴登州医院或温特图尔州医院髋关节团队的不同外科医生在手术室进行的 60 例全髋关节置换术 (THA) 手术，以用于数据收集。
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我们记录了巴尔格里斯特大学医院 (BUH)、巴登州医院 (KSB)、温特图尔州医院 (KSW) 髋关节外科医生的全髋关节置换术 (THA)。 视频和音频数据本地存储在 Balgrist 管理的服务器上（删除了患者敏感信息）。 数据包括： 人口统计（出生年份、性别、吸烟状况、体重指数） 诊断 记录过程中的手术具体数据和其他手术程序 标准术前髋部/骨盆计算机断层扫描 标准术前和术后骨盆 X 射线 标准轴向髋关节 X 射线西安大略大学和麦克马斯特大学的术前和术后骨关节炎指数和哈里斯髋关节评分为了确保生成的手术过程模型（SPM）（使用从 BUH 进行的手术获得的记录进行评估）一般描述了 THA 的手术过程，我们应用我们的KSB 和 KSW 的手术模型。 其中，记录了 3 个 THA，并分析了 SPM 中的共性和差异。 |
研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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全髋关节置换术的标记录音
大体时间：最长 1 年
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Balgrist 大学医院采用直接前入路 (DAA) 进行的全髋关节置换术 (THA) 的手术记录将用于对手术流程和活动进行深入的系统分析。
在两家外部医院（瑞士巴登州医院和瑞士温特图尔州医院）进行的 THA 与 DAA 的比较和评估将有助于概括和评估所开发的模型： 多中心研究。
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最长 1 年
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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基于深度学习的自动化方法，用于全髋关节置换术 (THA) 的手术流程和活动识别
大体时间：最长 1 年
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本研究以手术过程建模（SPM）为基础，旨在开发一种基于自动化深度学习的方法，用于全髋关节置换术（THA）的手术流程和活动识别，这在之前的工作中尚未提出。
在创建手术过程模型期间创建的标签将用于训练最先进的深度神经网络以进行手术阶段识别。
手术过程模型和训练好的深度学习模型可以在未来的工作中用于手术过程的深入分析、手术训练和技能评估。
此外，自动化手术工作流程识别系统可以在出现偏差和异常情况时以早期预警和上下文感知决策支持的形式为医生提供重要的输入（Padoy，2019），以及自动提取手术方案，这是对于存档、教育和术后患者监测目的至关重要（Zisimopoulos 等，2018）。
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最长 1 年
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合作者和调查者
在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。
调查人员
- 首席研究员：Philipp Fürnstahl, PhD、Balgrist University Hospital
- 学习椅：Patrick Zingg, MD、Balgrist University Hospital
出版物和有用的链接
负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。
一般刊物
- Carrillo F, Esfandiari H, Muller S, von Atzigen M, Massalimova A, Suter D, Laux CJ, Spirig JM, Farshad M, Furnstahl P. Surgical Process Modeling for Open Spinal Surgeries. Front Surg. 2022 Jan 25;8:776945. doi: 10.3389/fsurg.2021.776945. eCollection 2021.
- Charney M, Paxton EW, Stradiotto R, Lee JJ, Hinman AD, Sheth DS, Prentice HA. A Comparison of Risk of Dislocation and Cause-Specific Revision Between Direct Anterior and Posterior Approach Following Elective Cementless Total Hip Arthroplasty. J Arthroplasty. 2020 Jun;35(6):1651-1657. doi: 10.1016/j.arth.2020.01.033. Epub 2020 Jan 22.
- Haynes JA, Hopper RH Jr, Ho H, McDonald JF 3rd, Parks NL, Hamilton WG. Direct Anterior Approach for Primary Total Hip Arthroplasty Lowers the Risk of Dislocation Compared to the Posterior Approach: A Single Institution Experience. J Arthroplasty. 2022 Mar;37(3):495-500. doi: 10.1016/j.arth.2021.11.011. Epub 2021 Nov 10.
- Neumuth T, Jannin P, Strauss G, Meixensberger J, Burgert O. Validation of knowledge acquisition for surgical process models. J Am Med Inform Assoc. 2009 Jan-Feb;16(1):72-80. doi: 10.1197/jamia.M2748. Epub 2008 Oct 24.
- Patel NN, Shah JA, Erens GA. Current Trends in Clinical Practice for the Direct Anterior Approach Total Hip Arthroplasty. J Arthroplasty. 2019 Sep;34(9):1987-1993.e3. doi: 10.1016/j.arth.2019.04.025. Epub 2019 Apr 18.
- Seibold, M., Hoch, A., Farshad, M., Navab, N., & Fürnstahl, P. (2022). Conditional generative data augmentation for clinical audio datasets. Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI). Singapore.
- Zisimopoulos, O., Flouty, E., Luengo, I., Giataganas, P., Nehme, J., Chow, A., & Stoyanov, D. (2018). DeepPhase: Surgical Phase Recognition in CATARACTS Videos. Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial, 11073, 265-275.
研究记录日期
这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查，以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。
研究主要日期
学习开始 (估计的)
2023年12月11日
初级完成 (估计的)
2024年4月30日
研究完成 (估计的)
2024年6月30日
研究注册日期
首次提交
2023年8月7日
首先提交符合 QC 标准的
2023年8月7日
首次发布 (实际的)
2023年8月15日
研究记录更新
最后更新发布 (估计的)
2023年11月17日
上次提交的符合 QC 标准的更新
2023年11月16日
最后验证
2023年11月1日
更多信息
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全髋关节置换术记录的临床试验
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