Summary
Den huvudmonterade augmented reality-displayen, Magic Leap, användes i kombination med ett konventionellt navigationssystem för att placera pedikelskruvar i en svinmodell genom att följa ett nytt arbetsflöde. Med en medianinsättningstid på <2,5 minuter uppnåddes submillimeter teknisk noggrannhet och 100 % klinisk noggrannhet enligt Gertzbein.
Abstract
Detta protokoll hjälper till att bedöma noggrannheten och arbetsflödet för ett hybridnavigeringssystem med förstärkt verklighet (AR) med hjälp av Magic Leap huvudmonterad display (HMD) för minimalt invasiv placering av pedikelskruvar. Proverna från liksvin placerades på ett operationsbord och draperades med sterila omslag. Nivåerna av intresse identifierades med hjälp av fluoroskopi, och en dynamisk referensram kopplades till ryggradsprocessen hos en kota i det aktuella området. Konstråledatortomografi (CBCT) utfördes, och en 3D-rendering genererades automatiskt, som användes för den efterföljande planeringen av pedikelskruvarnas placeringar. Varje kirurg utrustades med en HMD som var individuellt ögonkalibrerad och ansluten till ryggradens navigationssystem.
Navigerade instrument, som spåras av navigationssystemet och visas i 2D och 3D i HMD, användes för 33 pedikelkanyleringar, var och en med en diameter på 4,5 mm. Postiniciella CBCT-skanningar bedömdes av en oberoende granskare för att mäta den tekniska (avvikelsen från den planerade vägen) och kliniska (Gertzbein-graden) noggrannheten för varje kanylering. Navigationstiden för varje kanylering mättes. Den tekniska noggrannheten var 1,0 mm ± 0,5 mm vid ingångspunkten och 0,8 mm ± 0,1 mm vid målet. Vinkelavvikelsen var 1,5° ± 0,6° och den genomsnittliga insättningstiden per kanylering var 141 s ± 71 s. Den kliniska träffsäkerheten var 100 % enligt Gertzbeins graderingsskala (32 grad 0; 1 grad 1). När det används för minimalt invasiva pedikelkanyleringar i en svinmodell kan submillimeter teknisk noggrannhet och 100 % klinisk noggrannhet uppnås med detta protokoll.
Introduction
Korrekt placering av pedikelskruvar är viktigt för att undvika skador på neurovaskulära strukturer i och runt ryggraden. Placeringsnoggrannheten med frihandstekniken är mycket variabel1. Genom att använda 3D-navigering förbättras noggrannheten jämfört med traditionella bildstyrda metoder baserade på intraoperativ fluoroskopi. Högre noggrannhet minskar risken för revisionskirurgi 2,3.
Med uppskattningen att medellivslängden kommer att fortsätta att öka, kommer ett ökande antal äldre patienter att behöva kirurgiska ryggradsoperationer för olika patologier4. Minimalinvasiva metoder vinner mark på grund av deras lägre sjuklighet, särskilt hos äldre 5,6. Dessa tillvägagångssätt är dock beroende av exakta navigationslösningar. Eftersom navigeringen är bildbaserad görs ansträngningar för att minska den intraoperativa strålningsexponeringen för patienter och personal 7,8,9,10.
Augmented reality (AR) är en framväxande teknik inom kirurgisk navigering som syftar till att förbättra noggrannheten och effektiviteten i operationssalen (OR)11. AR överlagrar datorgenererad information på en verklig vy. Detta fungerar särskilt bra när den överlagrade informationen visas via en HMD. För detta ändamål har HMD:er som använder head-up-display-teknik fått uppmärksamhet på grund av sin lilla storlek, bärbarhet och möjligheten att upprätthålla en direkt siktlinje. Flera HMD:er finns idag på marknaden för AR-navigering 12,13,14,15,16.
Magic Leap-headsetet är en optisk genomskinlig HMD, inklusive flera kameror, en djupsensor och tröghetsmätningsenheter, som används för att bestämma headsetets position och orientering i miljön. Syftet med denna studie var att utvärdera arbetsflödet för Magic Leap HMD, i kombination med ett konventionellt navigationssystem och en toppmodern mobil CBCT-enhet, för intraoperativ avbildning i en realistisk kirurgisk miljö.
Protocol
Proceduren utfördes i en konventionell operationssal, utrustad med ett röntgengenomsläppligt operationsbord, en navigationsplattform och en mobil CBCT-enhet som ger både 2D-fluoroskopi och 3D CBCT-bilder av hög kvalitet för AR-navigering. Två svinkadaver, som var cirka 80 cm långa och 45 kg, användes för denna studie. Proverna köptes kommersiellt, och deras användning för detta experiment krävde inget etiskt tillstånd. Alla enheter, instrument och programvara som används i det beskrivna arbetsflödet listas i materialförteckningen. Följande steg-för-steg-procedur utfördes och upprepades för varje prov.
1. Prov från kadaver från svin
- Placera provet från svinkadavret på operationsbordet i operationssalen.
- Drapera provet av svinkadavret i sterila omslag. Använd snittfilm för att täcka huden i det kirurgiska området.
2. Identifiering av de vertebrala nivåerna av intresse
- Använd CBCT-skannern för att identifiera de vertebrala nivåerna av intresse genom fluoroskopi. Använd CBCT-skannerns trådlösa kontrollplatta för att flytta skannern till önskad position, rikta in röntgenstrålen och för att utföra genomlysningsskanningen (Figur 1).
OBS: 2D-skanningarna kan omedelbart granskas på surfplattan. Kotnivåerna identifieras genom att leta efter revben på genomlysningsundersökningen och räkna uppåt eller nedåt. - Fäst den röntgengenomsläppliga navigationsdynamiska referensklämman till en spinös process i intresseområdet genom att exponera den spinösa processen och fästa clamp med den dedikerade skruvmejseln. Fäst sedan referensramens reflekterande sfärer på clamp (Figur 2).
- Utför en CBCT-skanning och överför skanningen till navigationsplattformen (via LAN) (Figur 3). Navigationssystemets kamera spårar CBCT-skannern och den dynamiska referensramen, vilket möjliggör automatisk patientregistrering med hjälp av programvaran Brainlab Loop-X Automatic Registration på navigationsplattformen.
- Starta programvaran Spine & Trauma Navigation på navigationsplattformen. Använd ryggpekaren och 2D-navigeringsvyerna för att verifiera noggrannheten i patientregistreringen på anatomiska landmärken.
Bild 1: CBCT-skannerns trådlösa kontrollplatta. Surfplattan som visar fluoroskopibilderna från CBCT. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 2: En schematisk bild av klämman som är fäst vid den spinösa processen. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 3: Loop-X CBCT. CBCT utför en skanning av det draperade griskadavret med referensen bifogad. Klicka här för att se en större version av denna figur.
3. Kalibrering av instrument
- Kalibrera en navigerad borrguide och en skruvmejsel till navigationssystemet. För detta ändamål väljer du instrumentet i programvaran Brainlab Spine & Trauma Instrument Setup och visar sedan det riktiga instrumentet för navigationssystemets kamera tillsammans med en kalibreringsenhet. Flytta instrumentet i en roterande rörelse medan det är i kontakt med kalibreringsanordningen tills navigationssystemet känner igen instrumentet. När du har kalibrerat kan du spåra och visualisera instrumentet på både 2D-bilderna och 3D-modellen i HMD:n.
4. Montering av huvudmonterad anordning
- Se till att varje kirurg är utrustad med ett Magic Leap-headset (HMD). Se till att HMD och navigationsplattformen är anslutna till samma nätverk (WLAN-anslutning för HMD och LAN-anslutning för navigationsplattformen).
- För att upprätta kommunikationen mellan HMD och Spine & Trauma Navigation-programvaran, titta på QR-koden som visas på navigationsplattformens skärm. Detta startar motsvarande Mixed Reality program som körs på HMD och överföring av data till HMD.
- Utför justeringen av mixad verklighet genom att titta på ryggreferensmatrisen via HMD i några sekunder. Vänta på att en 3D-modell av ryggraden, renderad baserat på CBCT-skanningen, ska förstärkas korrekt på provet i HMD. Förutom 3D-överlägget kan du titta på 2D-navigeringsvyerna och en andra 3D-modell ovanför 2D-navigeringsvyerna (hovringsvyn) som visas i HMD.
Bild 4: Vyn genom HMD. Kirurgens vy genom HMD presenterar både 2D- och 3D-information. 3D-överlägget visar de planerade 3D-skruvarna med utskjutande banlinjer som hjälper instrumentinriktningen. Den nedre 3D-modellen är förstärkt på grisens ryggrad; Ytterligare information finns i 2D- och 3D-representationerna som svävar ovanför, som kan placeras fritt i det virtuella rummet och slås på och av. Klicka här för att se en större version av denna figur.
5. Planering av placeringen av pedikelskruven
- Planera pedikelskruvbanorna baserat på den 3D-registrerade förstärkta modellen, anpassa dem till ryggradens anatomi och visualisera i HMD (figur 5). Finjustera skruvbanorna på navigationsplattformens pekskärm.
Figur 5: Planering av pedikelskruvbana. Sökvägarna för pedikelskruvarna planeras med hjälp av HMD och navigeringspekaren. Klicka här för att se en större version av denna figur.
6. Påbörja placeringen av pedikelskruven
- Gör små hudsnitt som är cirka 2 cm långa med en skalpell för minimalt invasiv åtkomst till pediklarna baserat på den överlagrade 3D-modellen som är synlig genom HMD (figur 6).
- Använd en minimalt invasiv teknik, dissekera mjukvävnaden och vidga kanalen med dilatatorer tills pedikelns ingångspunkt på kotytan nås.
- Justera djupet på borrstyrningen så att det matchar längden på skruven som är planerad för pedikeln. Den planerade skruvlängden visas på navigationssystemets skärm. Placera och rikta in den navigerade borrguiden mot den planerade banan.
- Borra pedikeln med en borrmaskin med en 4.5 mm borr (Figur 7). Borra enligt den planerade vägen; Borrguiden hindrar borren från att gå djupare än det planerade djupet.
- Uppskatta tiden från hudsnittet tills kanalen borras för varje pedikel.
Figur 6: Minimalt invasiva snitt. Griskadavret ovanifrån visar de minimalt invasiva snitten längs ryggraden. Till höger är referensen med de reflekterande sfärerna fastklämda vid den spinösa processen. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 7: Borrning av pediklarna. Pedikeln borras med en borrmaskin med hjälp av navigeringen som är synlig genom HMD för att rikta in borrguiden till den förplanerade banan. Klicka här för att se en större version av denna figur.
7. Visualisering av skruvplaceringen
OBS: Inga skruvar placerades för att undvika metallartefakter under utvärderingen.
- Utför en andra CBCT för att ta röntgenbilder av de borrade kotorna för noggrannhetsanalysen. Se till att den borrade kanalen i kotan är tydligt synlig innan du använder den för efterföljande noggrannhetsanalyser.
8. Kanylering av ryggraden
- Upprepa ovanstående procedur som beskrivs i avsnitt 2, avsnitt 4, avsnitt 6 och avsnitt 7 för att täcka nästa intresseområde tills hela ryggraden är kanylerad.
- Upprepa samma procedur (avsnitt 1-8) med det andra provexemplaret.
9. Bildanalys
- Matcha de erhållna CBCT-bilderna med navigationsplanen och gör korrigeringar enligt de laboratorieanteckningar som gjorts under proceduren.
- Låt en oberoende granskare utvärdera alla bilder och gradera kanyleringarna enligt Gertzbeins graderingsskala, från 0 till 3. Betygen 0 eller 1 anses vara korrekta. Betyg 2 eller 3 anses vara felaktiga.
- Smält samman banorna för de planerade banorna och kanyleringarna och definiera den tekniska noggrannheten som avvikelsen från banan vid ingången och målet. Mät vinkelavvikelsen.
Representative Results
Totalt utfördes 33 navigerade kanyleringar. Tiden per kanylering och den kliniska och tekniska noggrannheten bedömdes på de postoperativa CBCT-undersökningarna (Figur 8).
Figur 8: Postoperativ skanning av en Gertzbein grad 0-kanylering. Skanningen inkluderar den kirurgiska planen för pedikelkanyleringen, presenterad i korona-, axiella och sagittala vyer. Notera den nära inriktningen av den virtuella skruven och den kanylerade kanalen. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Den genomsnittliga insättningstiden per kanylering var 141 s ± 71 s (median [intervall]: 151 [43-471]; Figur 9).
Figur 9: Histogram och ruta för fördelningen av pedikelkanyleringstiderna. Överst, histogram över fördelningen av pedikelkanyleringstiderna (n = 33); nederkant, motsvarande lådagram som visar medianen, kvartilintervallet och en extremvärde. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Alla 33 kanyleringar bedömdes vara kliniskt korrekta enligt Gertzbeins graderingsskala (32 grad 0; 1 grad 1; (se tabell 1).
| Gertzbein klass 0 | Gertzbein Grad 1 | Gertzbein årskurs 2 | Gertzbein årskurs 3 | Kliniskt korrekt | Kliniskt felaktig | Noggrannhet | |
| Antal skruvar | 32 | 1 | 0 | 0 | 33 | 0 | 100% |
Tabell 1: Klinisk noggrannhet för implanterade skruvar enligt Gertzbeins graderingsskala. Betygen 0 eller 1 ansågs vara korrekta. Betyg 2 eller 3 ansågs vara felaktiga.
För att bedöma den tekniska noggrannheten mättes avvikelsen för varje kanylering från dess planerade bana vid beningången och i botten av borrkanalen (figur 10). 3D-mätningarna utfördes genom att smälta samman den intraoperativa skanningen, inklusive de planerade kanyleringsvägarna, med den postoperativa skanningen av kanyleringarna. Vinkelavvikelsen beräknades baserat på dessa data.
Figur 10: Översikt över mätmodellen för teknisk noggrannhet. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Denna metod har tidigare beskrivits av Frisk et al.12. För de 33 pedikelkanyler som utfördes var den tekniska noggrannheten 1,0 mm ± 0,5 mm (median [intervall]: 1,0 [0,4-3,3]) vid ingångspunkten (figur 11) och 0,8 mm ± 0,1 mm (median [intervall]: 0,8 [0,6-4,6]) i botten av borrkanalen (figur 12). Vinkelavvikelsen var 1,5° ± 0,6° (median [intervall]: 1,5 [0,3-5,0]; Figur 13).
Figur 11: Teknisk noggrannhet vid benets ingångspunkt. Överst, den tekniska noggrannheten vid ingången; nederkant, motsvarande lådagram som visar medianen, kvartilintervallet och en extremvärde. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 12: Teknisk noggrannhet vid målet (borrkanalens spets). Topp, teknisk noggrannhet vid målet (borrkanalens spets); Nederkant, motsvarande lådagram som visar medianen, interkvartilintervallet och extremvärdena. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 13: Vinkelavvikelse jämfört med den planerade vägen. Topp, vinkelavvikelse från den planerade vägen; Nederst, motsvarande lådagram som visar median- och kvartilintervallet. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Discussion
I denna studie beskrivs ett nytt arbetsflöde för placering av minimalinvasiv pedikelskruv med hjälp av en HMD under sterila förhållanden och dess noggrannhet utvärderas. Det finns flera vetenskapliga rapporter om HMD-system för kraniell och spinal navigering, varav två har fått FDA-godkännande för klinisk användning17,18. Andra studier har visat lovande resultat i användbarheten av HMD i sterila miljöer19,20, samt god noggrannhet i fantom- och kadaverstudier 12,13,21. Resultaten av den aktuella studien stöder användbarheten och genomförbarheten av arbetsflödet i en steril miljö och kan fungera som en viktig grund för den kliniska introduktionen av den nuvarande enheten.
Denna studie kännetecknas av en steg-för-steg-beskrivning av förfarandet i operationssalen. Med hjälp av ett integrerat navigationskoncept, inklusive intraoperativ CBCT och HMD, kan patientregistreringen och bildöverlagringen automatiseras för att spara tid och ansträngning i operationssalen. När installationen är klar och kirurgerna är utrustade med den ögonkalibrerade HMD:n kan alla andra steg utföras sömlöst. En stor fördel med förplaneringen av skruvbanorna är att varje avvikelse från rätt väg omedelbart kan visualiseras och korrigeras.
När planeringen är klar kan banorna ses genom pediklarna och kommer att matcha pediklarnas anatomiska vinklar. Eventuella banor som inte matchar de andras vinkling kommer att bli uppenbara, och kirurgen kan sedan korrigera dem för att underlätta den efterföljande stavplaceringen. De planerade banorna sparas och de kan sedan användas för att bedöma den tekniska noggrannheten efter fusion till de postoperativa skanningarna. I detta sammanhang är teknisk noggrannhet en kombination av navigationssystemets inkommande fel och kirurgens förmåga att hålla sig till den planerade rutten. Viktigt är att möjligheten att utföra en bekräftande CBCT möjliggör intraoperativ revision av alla skruvar som, trots navigering, kan vara felaktigt placerade.
CBCT är en välkänd och allmänt använd avbildningsenhet för intraoperativ navigering och postoperativ verifiering. CBCT ger 3D-bilder av överlägsen kvalitet jämfört med 2D-bilderna från en C-båge, en enhet som vanligtvis används vid ryggradskirurgi. Bildkvaliteten och den diagnostiska noggrannheten hos CBCT är jämförbar med konventionell CT. Tidsåtgången för installation och steril drapering liknar den för en vanlig C-arm men med mycket bättre diagnostisk kvalitet avbildning 22,23,24,25.
Skillnaden i teknisk noggrannhet mellan ingångspunkten och målpunkten är ett resultat av att noggrannheten vid ingångspunkten är starkt beroende av anatomin vid den valda ingångspunkten. Om ingångspunkten placeras i en sluttning på benytan finns det alltid risk för skiving26,27. När pedikeln kommer in kommer de styva kortikala väggarna att styra enheten, och därför kommer avvikelsen vid målet att vara mindre på grund av att det inte finns något utrymme för vickning.
HMD tillhandahåller en 3D-modell som renderas från den intraoperativa CBCT eller preoperativ avbildning och förstärks på den faktiska ryggraden. Dessutom visar den 2D-bilder i axiella, sagittala och koronaplan, samt en andra 3D-modell som kirurgen kan rotera och placera var som helst i det virtuella rummet, baserat på personliga preferenser. Interaktion med bildskärmsprogramvaran utförs för närvarande med hjälp av en fjärrkontroll. För att använda denna fjärrkontroll i en steril miljö måste den placeras i en steril plastpåse. Detta är standardpraxis med flera icke-sterila handhållna enheter som måste användas i sterila miljöer. I en klinisk miljö är dock handgester eller röstkommandon att föredra. Under navigeringen ger virtuella representationer av de spårade instrumenten i 2D- och 3D-vyerna visuell feedback för att hjälpa kirurgen.
HMD i sig har utvecklats, och den andra generationen av Magic Leap är lättare och har ett större synfält. Synfältet är en viktig faktor vid användning av HMD och är en av de funktioner som ständigt vidareutvecklas. Synfältet för Magic Leap var fullt effektivt för att genomföra detta experiment och innebar inga begränsningar för arbetsflödet. Varje HMD har sin egen lilla dator som kirurgen måste bära under sina sterila rockar. Kommunikationen mellan HMD och navigationssystemet sker via Wi-Fi och nätverksbegränsningar kan leda till svarstider. Trots att denna produkt är den första prototypen indikerar de aktuella resultaten utmärkt klinisk noggrannhet och submillimeter teknisk noggrannhet.
Studiens begränsningar är det lilla urvalet och den svinaktiga kadavermodellen. De möjliga effekterna av andning och blödning på noggrannheten kunde inte utvärderas. Trots att en minimalt invasiv teknik användes sattes inga skruvar i. Skruvkanalerna var dock väl synliga och möjliggjorde en noggrann bedömning av noggrannheten utan störningar från metallartefakter. Sammanfattningsvis ger denna artikel en detaljerad beskrivning av ett nytt arbetsflöde för HMD AR-navigering. När den används för minimalt invasiva pedikelkanyleringar i en svinmodell kan submillimeter teknisk noggrannhet och 100 % klinisk noggrannhet uppnås.
Disclosures
Ingen av författarna som är anslutna till kliniska institutioner (H.F., G.B., E.E. och A.E.-T.) har ekonomiska intressen i ämnet, materialet eller utrustningen eller med något konkurrerande material och har inte fått några betalningar från Brainlab. A.E.-T har varit konsult för Brainlab fram till oktober 2022. De andra författarna som är anslutna till Brainlab (J.W., F.T. och L.W.) har ekonomiska intressen i ämnet, materialet och utrustningen, i den meningen att de är anställda av Brainlab. Omfattningen av påverkan på data, manuskriptstruktur och manuskriptslutsatser av dessa författare och/eller Brainlab begränsades till teknisk kunskap och stöd för experimenten, samt utförande av den tekniska analysen av bilddata. Författarna utan intressekonflikter hade full kontroll över all datamärkning, dataanalys, information som skickades in för publicering och övergripande slutsatser som drogs i manuskriptet. Prototypsystemet som beskrivs i den här artikeln är för närvarande en forskningsprototyp och är inte för kommersiellt bruk.
Acknowledgments
Ingen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Instrument tracking array spine & trauma 4-marker | Brainlab | ||
| Curve Navigation System | Brainlab | Navigation System |
|
| Disposable clip-on remote control | Brainlab | SmartClip | |
| Drill guide tube, handle with marker spheres, drill guide depth control insertable, drill bits | Brainlab | Drill guide and accessories | |
| Expedium | DePuy Synthes | Screwdriver |
|
| Instrument calibration matrix | Brainlab | Instrument Calibration Matrix |
|
| Loop-X | Brainlab | CBCT scanner |
|
| Magic Leap 2 | Magic leap Inc. | Mixed Reality headset |
|
| Navigation pointer spine | Brainlab | Navigation Pointer |
|
| Spine reference array for reference clamp carbon (4-Sphere Geometry) | Brainlab | Spine Reference Array |
|
| Spine reference clamp carbon with slider | Brainlab | Spine Reference Clamp  |
|
| TruSystem 7500 | Trumpf | Operating table | |
| Software | |||
| Mixed Reality Spine Navigation App for Magic Leap | Brainlab | Run on Curve Navigation System Version: 2.0 |
|
| PDM | Brainlab | Run on Curve Navigation System Version: 4.2 |
|
| Spine & Trauma Instrument Setup | Brainlab | Run on Curve Navigation System Version: 6.2 |
|
| Spine & Trauma Navigation 2.0 | Brainlab | Run on Curve Navigation System Version: 1.6 |
References
- Kosmopoulos, V., Schizas, C. Pedicle screw placement accuracy: A meta-analysis. Spine. 32 (3), 111-1120 (2007).
- Perdomo-Pantoja, A., et al. Accuracy of current techniques for placement of pedicle screws in the spine: A comprehensive systematic review and meta-analysis of 51,161 screws. World Neurosurgery. 126, 664-678 (2019).
- Elmi-Terander, A., et al. Augmented reality navigation with intraoperative 3D imaging vs fluoroscopy-assisted free-hand surgery for spine fixation surgery: A matched-control study comparing accuracy. Scientific Reports. 10, 707 (2020).
- Deyo, R. A., et al. Trends, major medical complications, and charges associated with surgery for lumbar spinal stenosis in older adults. JAMA. 303 (13), 1259-1265 (2010).
- Lee, D. G., Park, C. K., Lee, D. C. Clinical and radiological comparison of 2 level anterior lumbar interbody fusion with posterolateral fusion and percutaneous pedicle screw in elderly patients with osteoporosis. Medicine. 99 (10), 19205 (2020).
- Shamji, M. F., Goldstein, C. L., Wang, M., Uribe, J. S., Fehlings, M. G. Minimally invasive spinal surgery in the elderly: Does it make sense. Neurosurgery. 77, 108-115 (2015).
- Bourgeois, A. C., et al. Improved accuracy of minimally invasive transpedicular screw placement in the lumbar spine with 3-dimensional stereotactic image guidance: A comparative meta-analysis. Journal of Spinal Disorders and Techniques. 28 (9), 324-329 (2015).
- Innocenzi, G., Bistazzoni, S., D'Ercole, M., Cardarelli, G., Ricciardi, F. Does navigation improve pedicle screw placement accuracy? Comparison between navigated and non-navigated percutaneous and open fixations. Acta Neurochirurgica. Supplement. 124, 289-295 (2017).
- Fomekong, E., Safi, S. E., Raftopoulos, C. Spine navigation based on 3-dimensional robotic fluoroscopy for accurate percutaneous pedicle screw placement: A prospective study of 66 consecutive cases. World Neurosurgery. 108, 76-83 (2017).
- Yu, E., Khan, S. N. Does less invasive spine surgery result in increased radiation exposure? A systematic review. Clinical Orthopaedics and Related Research. 472 (6), 1738-1748 (2014).
- Burström, G., Persson, O., Edström, E., Elmi-Terander, A. J. A. N. Augmented reality navigation in spine surgery: A systematic review. Acta Neurochirurgica. 163 (3), 843-852 (2021).
- Frisk, H., et al. Feasibility and accuracy of thoracolumbar pedicle screw placement using an augmented reality head mounted device. Sensors. 22 (2), 522 (2022).
- Liebmann, F., et al. Pedicle screw navigation using surface digitization on the Microsoft HoloLens. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 14 (7), 1157-1165 (2019).
- Molina, C. A., et al. Augmented reality-assisted pedicle screw insertion: A cadaveric proof-of-concept study. Journal of Neurosurgery. Spine. 31 (1), 139-146 (2019).
- Yanni, D. S., et al. Real-time navigation guidance with intraoperative CT imaging for pedicle screw placement using an augmented reality head-mounted display: A proof-of-concept study. Neurosurgical Focus. 51 (2), 11 (2021).
- Liu, H., et al. Percutaneous placement of lumbar pedicle screws via intraoperative CT image-based augmented reality-guided technology. Journal of Neurosurgery. Spine. 32 (4), 542-547 (2019).
- Bhatt, F. R., et al. Augmented reality-assisted spine surgery: An early experience demonstrating safety and accuracy with 218 screws. Global Spine Journal. , (2022).
- Felix, B., et al. Augmented reality spine surgery navigation: Increasing pedicle screw insertion accuracy for both open and minimally invasive spine surgeries. Spine. 47 (12), 865-872 (2022).
- Dennler, C., et al. Augmented reality in the operating room: A clinical feasibility study. BMC Musculoskeletal Disorders. 22 (1), 451 (2021).
- Cofano, F., et al. Augmented reality in medical practice: From spine surgery to remote assistance. Frontiers in Surgery. 8, 657901 (2021).
- Muller, F., et al. Augmented reality navigation for spinal pedicle screw instrumentation using intraoperative 3D imaging. Spine Journal. 20 (4), 621-628 (2020).
- Burström, G., et al. Intraoperative cone beam computed tomography is as reliable as conventional computed tomography for identification of pedicle screw breach in thoracolumbar spine surgery. European Radiology. 31 (4), 2349-2356 (2020).
- Edström, E., Burström, G., Nachabe, R., Gerdhem, P., Elmi Terander, A. A novel augmented-reality-based surgical navigation system for spine surgery in a hybrid operating room: Design, workflow, and clinical applications. Operative Neurosurgery. 18 (5), 496-502 (2020).
- Feng, W., Wang, W., Chen, S., Wu, K., Wang, H. O-arm navigation versus C-arm guidance for pedicle screw placement in spine surgery: A systematic review and meta-analysis. International Orthopaedics. 44 (5), 919-926 (2020).
- Cewe, P., Vorbau, R., Omar, A., Elmi-Terander, A., Edstrom, E. Radiation distribution in a hybrid operating room, utilizing different X-ray imaging systems: Investigations to minimize occupational exposure. Journal of Neurointerventional Surgery. 14 (11), 1139-1144 (2021).
- Su, B. W., et al. An anatomical study of the mid-lateral pars relative to the pedicle footprint in the lower lumbar spine. Spine. 34 (13), 1355-1362 (2009).
- Burström, G., Nachabe, R., Persson, O., Edstrom, E., Elmi Terander, A. Augmented and virtual reality instrument tracking for minimally invasive spine surgery: A feasibility and accuracy study. Spine. 44 (15), 1097-1104 (2019).
