使用实时视觉引导手术系统提高骨盆肿瘤切除精度

由于复杂的三维解剖结构和有限的手术视野，骨盆骨肿瘤切除仍然面临重大挑战。当前的导航系统和患者特异性器械虽然准确，但存在成本高、辐射暴露、工作流中断、生产时间长和缺乏可重复使用性等局限性。本研究评估了一种结合模块化导向器的实时视觉引导手术系统，以提高骨盆骨肿瘤切除的精度。我们开发并验证了一套结合模块化切割导向器和实时光学追踪的视觉引导手术系统。使用了五个女性骨盆锯骨模型，每个半骨盆被随机分配至视觉引导与模块化导向器系统或传统徒手方法。对每种方法分析了总共二十个切除平面。通过测量与计划切除平面的距离和角度偏差来评估精度。与徒手方法相比，视觉引导与模块化导向器系统显著提高了切除精度，将平均距离偏差从2.07 $\pm$ 1.71 mm降至1.01 $\pm$ 0.78 mm（p=0.0193）。特别是，所有使用视觉引导系统切除的标本均表现出小于3 mm的误差。角度偏差也显示出显著改善，翻滚角偏差从15.36 $\pm$ 17.57$^\circ$降至4.21 $\pm$ 3.46$^\circ$（p=0.0275），俯仰角偏差从6.17 $\pm$ 4.58$^\circ$降至1.84 $\pm$ 1.48$^\circ$（p<0.001）。所提出的视觉引导与模块化导向器系统在保持工作流效率的同时，显著提高了骨盆骨肿瘤切除的精度。这种具有成本效益的解决方案提供了无需参考外部显示器的实时引导，有可能改善复杂骨盆骨肿瘤病例的手术结果。