Using Laser Range-finding to Measure Bore Depth in Surgical Drilling of Bone
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Measuring drilled bore depth in bone is an important part of osteosynthesis surgery. Current methods have substantial limitations in terms of reliability, leading to placement of incorrectly sized screws and unsatisfactory user experience. QUESTIONS/PURPOSES: (1) Can a prototype laser range-finder measure bore depth in bone as well as or better than a conventional depth gauge in terms of accuracy and precision (that is, variability)? METHODS: A conventional analog orthopaedic surgical depth gauge was compared with a laser range-finder-based prototype. Experiments were conducted on four pig hind limbs, with bicortical holes drilled in the femur and the tibia. Two surgeons alternated drilling bores in three different clinically relevant conditions: straight drilling through the diaphysis, angled drilling through the diaphysis, and straight drilling through the metaphysis. Depth measurements were taken with the laser range-finder-based prototype, and the conventional depth gauge and compared against depth measurements obtained from a CT image that served as the reference measurement. RESULTS: In straight diaphyseal drilling the laser range-finder-based prototype had a larger mean error of 1.34 mm (± 0.7 mm) compared with a mean error of -0.06 mm (± 1.38 mm) using the conventional gauge (95% CI 0.824 to 1.976; p < 0.001). In angled diaphyseal drilling, there was no difference in mean error between the laser range-finder-based prototype (1.66 ± 0.86 mm) and the conventional gauge (2.36 ± 3.79 mm [95% CI -2.338 to 0.938]; p = 0.393). In straight metaphyseal drilling, there was no difference in mean error between the laser range-finder-based prototype (2.11 ± 0.8 mm) and the conventional gauge (1.51 ± 3.19 mm [95% CI -0.500 to 1.700]; p = 0.280). The laser range-finder-based prototype had greater precision (smaller variance) than the conventional depth gauge in straight diaphyseal drilling (p < 0.001), angled diaphyseal drilling (p < 0.001), and straight metaphyseal drilling (p < 0.001). CONCLUSIONS: A laser range-finder-based prototype mounted on a conventional surgical drill demonstrated overall similar accuracy and better precision in measuring drilled bore depth in bone compared with the conventional depth gauge. CLINICAL RELEVANCE: A device based on this concept could improve the reliability of bore depth measurement in surgical practice and could therefore reduce the frequency of screw replacement and associated complications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».